Unidad III Soluciones y Coloides

Universidad Nacional de IngenieríaPrograma de Investigación, Estudios Nacionales y Servicios Ambientales PIENSA-UNI UNIDAD III: SOLUCIONES Y COLOIDES. 3.1 Tipos de Soluciones: Homogéneas y Heterogéneas. 3.2 Factores que Afectan la Solubilidad. 3.3 Sobresaturación. 3.4 Unidades de Concentración: Físicas y Químicas. 3.5 Propiedades Coligativas de las soluciones. 3.6 Ley de Raoult. 3.7 Ley de Henry 3.8 Cálculos estequiométricos con soluciones. 3.9 Coloides. LAS DISOLUCIONES 1 - CONCEPTO DE DISOLUCIÓN. Como ya hemos indicado, la materia se puede clasificar teniendo en cuenta diferentes propiedades, así es homogénea o heterogénea, según que su composición y propiedades sean idénticas en las distintas partes de la misma o bien sean diferentes. También puede clasificarse como sustancia pura o mezcla, según que tenga un solo componente o tenga varios. Pues bien, cuando se tiene una mezcla homogénea, se le llama DISOLUCIÓN. Una disolución está formada por varios componentes: DISOLVENTE Y SOLUTOS. El DISOLVENTE es el componente mayoritario de la disolución. No obstante, si uno de los componentes es el agua se la suele considerar como disolvente aunque no sea el componente que se encuentre en mayor proporción. También puede tomarse como disolvente, en ocasiones, aquel componente que se encuentra en el mismo estado físico que la disolución. Por tanto, en una disolución solamente hay un disolvente. Los SOLUTOS son todos los demás componentes de la disolución. 2 - CLASIFICACIÓN DE LAS DISOLUCIONES Las disoluciones podemos distribuirlas en varios grupos, según la propiedad que utilicemos para clasificarlas: así, si nos fijamos en el estado físico del soluto y del disolvente, tendremos pero si fijamos la atención en el tamaño medio de las partículas del soluto: Las DISPERSIONES GROSERAS o SUSPENSIONES son turbias, las partículas del soluto son visibles a simple vista, no atraviesan los filtros corrientes ni las membranas y sedimentan si se dejan reposar. Las DISOLUCIONES VERDADERAS son claras, las partículas de soluto son invisibles, atraviesan tanto los filtros ordinarios como las membranas y no precipitan cuando se dejan en reposo. Las DISOLUCIONES COLOIDALES o COLOIDES son claras, las partículas del soluto son visibles únicamente con ultramicroscopios, con los cuales puede verse el movimiento de las partículas del soluto: caótico, incesante y describiendo trayectorias irregulares en zig-zag (movimiento browniano). Estas partículas atraviesan los filtros ordinarios pero no las membranas y si se dejan en reposo no precipitan. Cuando son atravesadas por un rayo de luz, LAS DISOLUCIONES - Página 1 de 13 su trayectoria en el seno de la disolución se hace visible mediante pequeños puntos luminosos (Efecto Tyndall) Las partículas coloidales, llamadas micelas, pueden estar constituidas por moléculas o iones, normalmente poseen carga eléctrica y son de mayor tamaño que las moléculas átomos o iones de la fase dispersante. Tanto la fase dispersante (disolvente) como la fase dispersa (soluto) pueden ser sólidos, líquidos o gases, aunque nunca pueden ser ambos gases Fase del coloide Sustancia dispersante (Disolvente) Sustancia dispersa (Soluto) Tipo de coloide Ejemplo Gaseosa Gaseosa Líquida Líquida Líquida Sólida Sólida Sólida Gaseosa Gaseosa Líquida Líquida Líquida Sólida Sólida Sólida Líquida Sólida Gaseosa Líquida Sólida Gaseosa Líquida Sólida Aerosol Aerosol Espuma Emulsión Sol Espuma sólida Emulsión sólida sol sólido Niebla Humo Crema batida Leche Pintura Malvavisco Mantequilla Vidrio coloreado Mientras el coloide permanece en el seno de la disolución, se le denomina SOL y recibe diversos nombres según cual sea el medio dispersante: aerosol, si es un gas, hidrosol si es el agua, alcohosol si es un alcohol, etc. Pero cuando el coloide se deposita en el fondo del medio dispersante, recibe el nombre de GEL. Al proceso por el cual un sol se deposita en el fondo del recipiente y se convierte en un gel se le llama floculación. Cuando las dos fases de una disolución coloidal son líquidas, se le llama emulsión. Pero si nos interesa la proporción relativa en que se encuentran el soluto y el disolvente, las disoluciones nos quedarán clasificadas de la forma siguiente: ⎧ ⎧Proporcion relativa ⎧Diluida ⎪ ⎨ ⎪ ⎪ ⎪ soluto − disolvente ⎩Concentrada ⎪Expresiones ⎪⎪ ⎪ ⎨ ⎧Insaturada ⎪ cualitativas ⎪ Cantidad de soluto ⎪ ⎪ ⎪ ⎨Saturada ⎪ comparada con la maxima ⎪ ⎪Sobresaturada ⎪⎩ ⎪ ⎩ ⎪ ⎪ Segun la proporcion ⎪ ⎧ ⎧g / litro ⎨ ⎪ ⎪ soluto - disolvente ⎪ ⎪Unidades fisicas⎨% en peso o volumen ⎪ ⎪partes por millon ⎪ ⎩ ⎪ ⎪ ⎪ Expresiones ⎪ ⎪ ⎪ ⎨ ⎧MOLARIDAD ⎪ cuantitativas ⎪ ⎪NORMALIDAD ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ Unidades quimicas⎨molalidad ⎪ ⎪ ⎪Fraccion molar ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎩ ⎩ ⎩ De todas ellas, la que más nos interesa es la clasificación según la proporción relativa en que se encuentran el soluto y el disolvente. Así, nos encontramos que la concentración de las disoluciones podemos expresarla de dos formas generales diferentes, que son EXPRESIONES CUALITATIVAS son aquellas en las que se indica la proporción relativa entre el soluto y disolvente de una manera aproximada, donde, a su vez, pueden clasificarse atendiendo a dos propiedades diferentes: a) Comparando la cantidad de soluto con la cantidad de disolvente, las disoluciones pueden ser: DISOLUCIONES CONCENTRADAS: son aquellas en las que la cantidad de soluto es grande comparada con la de disolvente, DISOLUCIONES DILUIDAS: son aquellas en las que la cantidad de soluto es pequeña con relación a la cantidad de disolvente. b) Comparando la cantidad de soluto que contiene con la máxima cantidad que puede contener esa LAS DISOLUCIONES - Página 2 de 13 B) % EN PESO DE SOLUTO: en el que se indican los gramos de soluto que hay por cada 100 gramos de disolución. Cuando se trata de disoluciones diluidas. tal como se hace normalmente. ( 1 ) 1 Existen sustancias que al disolverse se disocian completamente en los iones que las constituyen (son los electrolitos fuertes) por lo que aparentemente puede existir alguna dificultad a la hora de aplicar el concepto de Molaridad para su cálculo ya que lo que realmente encontramos en la disolución no es la sustancia inicial sino los iones que la forman. pero no sucede así cuando se trata de disoluciones concentradas.): Se utiliza para expresar la concentración de disoluciones muy diluidas. podemos clasificar las disoluciones en: DISOLUCIONES INSATURADAS: Son aquellas que contienen menos cantidad de soluto de la cantidad máxima que pueden contener.. los miligramos de soluto que hay en cada Kilogramo de disolución (generalmente suele referirse solamente a relaciones entre masas) Mientras que las expresiones de la concentración que utilizan unidades de la masa (mol o equivalente gramo) son las siguientes: químicas para la medida D) MOLARIDAD.cantidad de disolvente. b) Admitir el hecho de la disociación total del soluto y calcular separadamente la concentración molar de cada uno de los iones procedentes de la disociación del compuesto inicial. 3 . LAS DISOLUCIONES . Son disoluciones inestables en las que cualquier modificación de las condiciones hace que precipite la cantidad de soluto en exceso. Indica el número de partes de soluto que hay en cada millón de disolución: es decir. a esta expresión algunos autores la denominan Formalidad o Formularidad debido a que se toma como peso molecular el resultante de la fórmula del compuesto de que se trate. el volumen de la disolución coincide casi exactamente con el volumen de disolvente. C) PARTES POR MILLÓN (p. DISOLUCIONES SATURADAS: Son aquellas que contienen la máxima cantidad de soluto que admite el disolvente DISOLUCIONES SOBRESATURADAS: Son aquellas que contienen más cantidad de soluto de la máxima cantidad que pueden contener. litros. .) o bien en unidades químicas (moles o equivalentes químicos).p. En estos casos se pueden adoptar dos criterios: a) Calcular la concentración de la sustancia disuelta suponiendo que no se hubiera disociado.m. que es el número de moles de soluto que hay en 1 litro de disolución.Página 3 de 13 . Pueden expresarse en unidades físicas (en general utilizando unidades de masa o volumen: gramos. La masa total de la disolución se determina sumando la masa del soluto y la de la disolvente.. EXPRESIONES CUANTITATIVAS son aquellas en las que se indica exactamente las cantidades de soluto y disolvente.CALCULO DE LA CONCENTRACIÓN DE LAS DISOLUCIONES Entre las expresiones de la concentración que utilizan unidades (gramos o Kilogramos) que más se utilizan tenemos: físicas para la medida de la masa A) GRAMOS POR LITRO en la que se expresa el número de gramos de soluto que hay por cada litro de disolución. El equivalente químico. Como la masa.Página 4 de 13 . que son los hidróxidos. las “valencias en las reacciones siguientes son: Fe 2+ ÿ Fe 3+ + 1e -.Como la masa.ÿ Mn2+ + 4 H2O . La valencia en el caso de un elemento. que es el número de equivalentes químicos de soluto que hay en 1 litro de disolución. en gramos. la “valencia” es 1.SALES: en ellas. así podemos tener: . que es el número de moles de soluto que hay por cada Kg de disolvente. nos quedará: Como la masa. CaCO3 L 2 . de cada mol de soluto nos la da su peso molecular: E) NORMALIDAD.REACCIONES REDOX: en ellas la “valencia” corresponde al número de electrones intercambiados en dicha reacción: Así. equivalente gramo o peso equivalente es la cantidad de una sustancia que reacciona o sustituye exactamente a 1 átomo gramo de hidrógeno (1. de cada mol de soluto nos la da su peso molecular: LAS DISOLUCIONES . . en gramos. la “valencia” es 5.BASES. Ca(OH)2 L 2 . en los que su valencia es el número de H que tiene la molécula: HCl L 1 .ÁCIDOS. H2SO4 L 2 . en los que su valencia es el número de OH presentes en su molécula: NaOH L 1 .000 g). de cada mol de soluto nos la da su peso molecular: F) MOLALIDAD. Para calcularlo se divide el peso atómico (o molecular si se trata de un compuesto) entre su valencia. en gramos.+ 8 H+ + 5 e. la valencia corresponde al número de H sustituidos (los que había en el ácido y que han sido sustituidos por metales para formar la sal): NaCl L 1 . es su número de oxidación.008 gramos) o a medio átomo gramo de oxígeno (8. MnO4. pero en un compuesto hemos de tener en cuenta el tipo de compuesto de que se trata. Y así. por lo que con ella relacionaremos los datos que aparecen en los cuadros 3 (masa de la disolución) y 4 (volumen de la disolución). los datos que tenemos corresponden a los gramos de soluto (14. En ocasiones. su densidad sí se suele conocer. EJEMPLOS DE CÁLCULO DE LA CONCENTRACIÓN DE DIVERSAS DISOLUCIONES: 1. agua. podemos partir de uno cualquiera de los datos. por lo que podemos igualar los datos que nos aparecen en los cuadros 4 y 5: Para rellenar este cuadro de datos. si este es agua (d = 1 g/mL). el volumen de la disolución será prácticamente igual al del disolvente. Calculo de concentraciones en los problemas Para calcular las diferentes expresiones de la concentración de una disolución.7. así como el volumen del disolvente. disolvente y disolución. los demás datos debemos calcularlos partiendo de las propiedades de la disolución. pero no podemos decir lo mismo de los volúmenes ya que el volumen del soluto no suele conocerse y. disolvente y disolución. que expresados también en moles será: n = g/Pm = 14. Este cuadro tiene tres columnas en las que colocaremos los datos correspondientes al soluto. La relación entre masa y volumen la obtenemos a partir de la expresión de la densidad: d= masa .15 moles). si su densidad es de 1. La masa total de la disolución (cuadro 3) será la suma de las masas del soluto (cuadro 1) y disolvente (Cuadro 2). los volúmenes no son aditivos.Página 5 de 13 . además. pero en el momento que se elija uno de ellos.7 gramos de dicho ácido en 750 ml de agua.G) FRACCIÓN MOLAR: es el cociente entre el número de moles de soluto y el número total de moles. cuya densidad es 1 LAS DISOLUCIONES .018 Kg/l ))))))))))))))))))))))))))))))))))))) Solución : Así.7/98 = 0. en las cuales colocaremos en la primera los datos de masa y en la segunda los de volumen. hemos de disponer de todos los datos de soluto. respectivamente. Para el caso de la disolución.Determinar la concentración de una disolución de ácido sulfúrico que contiene 14. en el volumen caso del disolvente. sobre todo cuando se trata de disoluciones muy diluidas. los valores que aparecerán en los cuadros 2 y 4 serán idénticos. y dos filas. los cuales ordenaremos en un cuadro para facilitar su uso. 75218 l): .15 moles) que habremos calculado antes dividiendo los gramos de soluto que tengamos entre su peso molecular.7 g =0. se toman del cuadro las cantidades correspondientes.7 g) y los gramos totales (de disolución = 764. cuya molécula tiene dos Hidrógenos por lo que su valencia es 2. así: .7 g) así como los Kg de disolvente (0.P.15 moles ) o de gramos (14.% EN PESO: los gramos de soluto (14. hemos de tomar los datos siguientes: el número de moles de soluto (0. al igual que en el caso anterior.7 g): .G/LITRO: Del cuadro anterior.NORMALIDAD: Al tratarse del ácido sulfúrico. y los litros de disolución (0. mientras que los gramos de disolución serán 14. por lo que los gramos de disolvente serán también 750 g.750 Kg).MOLARIDAD: Del cuadro anterior.g/ml. determinamos en volumen de la misma a partir de la expresión que define la densidad : Y ya con todos estos datos.15 moles Volumen ---- DISOLVENTE + 750 g 750 ml DISOLUCIÓN = 764.7647 Kg totales: .75218 l Teniendo en cuenta este dato y la densidad de la disolución.MOLALIDAD: Para calcularla.7 g 0. tendremos SOLUTO Masa 14. por lo que nos quedará: . o bien tomando directamente los gramos de soluto (14.Página 6 de 13 .7 + 750 = 764. podemos calcular ya cualquier expresión de concentración sin más que relacionar aquellos que nos interesen.M : (Aunque esta expresión se usa solamente en disoluciones muy diluidas) se tienen 14700 mg de soluto en 0.P. hemos de tomar los datos siguientes: gramos de soluto (14. hemos de tomar el número de moles de soluto (0. y sustituir en la expresión de la molalidad: LAS DISOLUCIONES .7 g de disolución y así.75218 litros).7 g) y los litros de disolución (0.7 g) y así: . 92174 Kg disolvente = 6.p.92174 Kg = 51. 0. soluto o incluso disolvente. que la expresamos en gramos. determinamos la masa de la disolución partiendo de la densidad de la misma (1.13 g/ml). : 208260 mg soluto / 1.26 g = 5.70 moles Volumen ---- DISOLVENTE + DISOLUCIÓN 921. que es: m = v. para luego sustituirlos en la expresión correspondiente.m. Y una vez completada la tabla. en este caso: HCl => 1 + 35. se calcula la masa del disolvente.91 = 0.15) y los de disolvente. 1. el primero de los cuales es siempre la determinación del peso molecular del soluto.m MOLARIDAD: M = 5. podemos calcular ya cualquier expresión de la concentración de la misma forma que en el ejemplo anterior. ya sea cantidad de disolución.70 moles y con estos datos.p. expresándolo también en moles: n = 208. que coincidirá numéricamente con su masa dado que la densidad del agua es 1 g/ml.70 + 51. 2. se toman del cuadro el número de gramos de soluto (14.13 Kg disolución = 184301 p.Determinar todas las expresiones de la concentración de una disolución de ácido clorhídrico del 18.5 Para completar la tabla. que es el peso molecular del agua) 1130 . determinamos el volumen de disolvente.43% en peso y densidad 1.70 moles soluto / (5.74 ml 1 litro = 1000 ml A partir de él. g/litro = 208.74 g = 1130 g 921.70 MOLAR NORMALIDAD: N = M x v = 5.d = 1000 .26 g/litro % en peso = 208.26 g soluto dato éste que colocamos en la tabla.26 x 100 / 1130 = 18.70 x 1 = 5.74 g = 0. Kilogramos y moles (en este caso al dividir los gramos entre 18.1843 = 208.26 = 921.Página 7 de 13 .70 Normal molalidad: m = 5.18 molal FRACCIÓN MOLAR: X = 5. que puede ser cualquiera.130 g/ml Solución: Al igual que en los demás casos hemos de realizar varios cálculos.70 moles/1 litro = 5.26 / 1 = 208.7) o de moles (0.70 moles soluto/0.5 = 36.FRACCIÓN MOLAR: Al igual que en los casos anteriores.43 % .21 moles finalmente. En este caso vamos a tomar como referencia 1 litro de disolución.5 = 5.100 LAS DISOLUCIONES . tenemos que tomar una cantidad de partida.43% es soluto y así: g soluto = 1130 .21) = 5. dato que colocaremos en la tabla en la correspondiente casilla SOLUTO Masa 208..208.13 = 1130 g De esta cantidad sabemos que el 18. aunque no lo necesitemos en la mayor parte de las ocasiones.26/36.p.70 / 56. 53 g/litro % en peso = 378 x 100 / 1378 = 27. ya sea cantidad de disolución. tendremos 6 moles de soluto.1843 = 208. 0.64 Molar y densidad 1. cuya masa será de: M = 6.70 moles Finalmente. que es: v = m/d = 1378/1. Como en todos los casos determinamos del peso molecular del soluto. en este caso: HNO3 => 1+14+3.16 ml A partir de él.m. podemos calcular ya cualquier expresión de la concentración de la misma forma que en el ejemplo anterior. por lo que tendremos: g soluto = 1130 .198 litro = 1198.Página 8 de 13 .56 = 0. que coincidirá numéricamente con su masa dado que la densidad del agua es 1 g/ml. ya que por la propia definición de molalidad (nº moles de soluto que hay por cada kilogramo de disolvente) al tener 1 Kg. MOLARIDAD: M = 6 moles/1. Y una vez completada la tabla. dato éste que colocaremos en la tabla en la correspondiente casilla SOLUTO DISOLVENTE Masa 6 moles = 378 g + 1Kg = 1000 g = 55.26 ml de disolución De esta cantidad sabemos que el 18.m.3) Determinar todas las expresiones de la concentración de una disolución de ácido nítrico 6 molal y densidad 1. que puede ser cualquiera.198 litro = 5.16 = 63 Para completar esta tabla. que será la suma de las masas del soluto y del disolvente: 378 + 1000 = 1378 g de disolución y a partir de la masa de la disolución calculamos el volumen de la misma con ayuda de la densidad de la disolución (1. tenemos que tomar una cantidad de partida.63 = 378 g de soluto y con este dato. expresándolo también en moles: n = 208. soluto o incluso disolvente.p. En este caso vamos a tomar como referencia 1 litro de disolución. ya sea cantidad de disolución. En este caso vamos a tomar como referencia 1 kilogramo de disolvente.26/36. que puede ser cualquiera.26 g soluto dato éste que colocamos en la tabla. dato éste que colocaremos en la tabla en la correspondiente casilla LAS DISOLUCIONES .378 Kg disolución = 274311 p. aunque no lo necesitemos en la mayor parte de las ocasiones.198 = 315.p.43% es soluto. soluto o incluso disolvente.p.19 g/ml Solución . que en este caso es el NaOH => 23 + 16 + 1 = 40 Para completar esta tabla.55 moles Volumen ---- 1000 ml DISOLUCIÓN = 1378 g 1. tenemos que tomar una cantidad de partida.097 4) Determinar todas las expresiones de la concentración de una disolución de hidróxido de sodio 5.01 MOLAR NORMALIDAD: N = M x v = 5. determinamos la masa total de disolución.15 g/ml).01 x 1 = 5.43 % . g/litro = 378 / 1. : 378000 mg soluto / 1.01 Normal molalidad: m = 6 moles soluto / 1 Kg disolvente = 6 molal (Es el dato que se nos da) FRACCIÓN MOLAR: X = 6 moles soluto / (6 + 55.15 = 1198. determinamos el volumen de disolvente.15 g/ml Solución Como en todos los casos determinamos del peso molecular del soluto.5 = 5.56) = 6 / 61. determinamos la cantidad de soluto. 22 = 0.48 g de soluto También partiendo del dato inicial.52 ml DISOLUCIÓN = 1190 g 1 litro = 1000 ml A partir de él.64 / 59.19 Kg disolución = 189479 p. ya que por la propia definición de molalidad (nº moles de soluto que hay por cada litro de disolución) al tener 1 litro.58 moles 964.64 .58) = 5.225.96452 Kg disolvente = 5. que es: m = v.Página 9 de 13 .52 g=0.48 g/litro % en peso = 225. 1.85 molal FRACCIÓN MOLAR: X = 5.64 + 53.95 % . : 225480 mg soluto / 1.m.48 = 964.64 x 1 = 5.p. podemos calcular ya cualquier expresión de la concentración de la misma forma que en los ejemplos anteriores.SOLUTO Masa 5.64 Normal molalidad: m = 5.p. cuya masa será de: M = 5.64 moles soluto / (5. que será la diferencia entre la masa de la disolución y la del soluto: 1190 .m.48 x 100 / 1190 = 18.48 / 1 = 225. determinamos la masa del soluto.p. tendremos 5. determinamos el volumen de disolvente.965 Kg=53. 40 = 225.30 = 1190 g y con este dato. que coincidirá numéricamente con su masa dado que la densidad del agua es 1 g/ml. Y una vez completada la tabla.19 g/ml).48 g Volumen ---- DISOLVENTE + 964. determinamos la masa de la disolución partiendo de la densidad de la misma (1.64 moles = 225. aunque no lo necesitemos en la mayor parte de las ocasiones.095 LAS DISOLUCIONES . g/litro = 225.64 moles/1 litro = 5.d = 1000 . determinamos la cantidad de soluto.52 g de disolvente Finalmente. MOLARIDAD: M = 5.64 MOLAR (Es el dato que se nos facilita) NORMALIDAD: N = M x v = 5.64 moles soluto/0. 46 moles de soluto. a los que se le añade agua hasta completar un volumen total de un litro.08 ml DISOLUCIÓN = 203 gramos 200 ml = 0. en el cual vamos a indicar las cantidades de soluto y disolvente de todas las disoluciones a mezclar.185 g/ml. moles y Kg = gramos + Masa 3 gramos y moles + gramos. Así. calculando la cantidad de soluto que contienen: 19. Para simplificar estos cálculos vamos a utilizar un cuadro similar al empleado para una sola disolución.30 g/ml. calcularíamos en volumen total de la disolución: 200 ml x 1. LAS DISOLUCIONES . EJEMPLO 5) Determinar la concentración de una disolución obtenida al mezclar 200 ml un ácido sulfúrico de concentración 19.04 moles DISOLVENTE +199.3.06 moles ---- 199. la masa del disolvente: 203 . total ------ litros y mililitros En este cuadro.CALCULO DE LA CONCENTRACIÓN EN LAS MEZCLAS DE VARIAS DISOLUCIONES Cuando se prepara una disolución mezclando otras varias. SOLUTO DISOLVENTE DISOLUCIÓN + Masa 1 gramos y moles + gramos. no podemos afirmar lo mismo ya que en la mayor parte de las ocasiones los volúmenes no son aditivos.08 g = 11.06 moles SOLUTO Masa Volumen 3.92 g = 0. en el caso de la disolución A se partiría de 200 ml .08 g = 11.2 litros y todos estos datos los trasladamos al cuadro general. moles y Kg = gramos Volumen 1 ------ litros y mililitros Volumen 2 ------ litros y mililitros Volumen 3 ------ litros y mililitros Vol. la relación entre el volumen y la masa de cada disolución están relacionados por la densidad de la misma. hemos de tener en cuenta que se va a obtener una nueva disolución en la cual la cantidad de soluto será la suma de las cantidades añadidas con cada una de las disoluciones que se mezclaron y análogamente sucederá con la cantidad de disolvente. la masa de cada disolución será la suma de la masa de su soluto y su disolvente. la masa total de soluto será la suma de las masas del soluto de todas las disoluciones. Solución Para completar el cuadro hemos de realizar los mismos cálculos que si se tratara de disoluciones independientes.68% y densidad 1. moles y Kg = gramos = Masa total gramos y moles + gramos. la masa total de disolvente será la suma de las masas del disolvente de todas las disoluciones mientras que la masa total de la disolución resultante será la suma de la masa total de soluto y de la masa total de disolvente.92 = 199.015 g/ml con 600 ml de un ácido sulfúrico del 39.2 l = 3.92 g de soluto = 0. obteniéndose una disolución de densidad 1. sin embargo. En cuanto a los volúmenes.6 g/litro y densidad 1.Página 10 de 13 .. moles y Kg = gramos + Masa 2 gramos y moles + gramos.04 moles y con la densidad. pero también será igual a la suma de las masas de las disoluciones que se mezclan.015 g/ml = 203 gramos de disolución y por diferencia.6 g/l x 0. el enunciado del problema nos dice: a los que se le añade agua hasta completar un volumen total de un litro.203 .68% y densidad 1.185 Kg disolución = 264489 p.5 ml.16 moles y el resto disolvente agua: 780 .04 moles + 199.20 moles soluto/0. completamos el cuadro general calculando las cantidades totales de soluto (masa).08 g=11. de lo que deducimos que el volumen total de la disolución es 1 litro.16 moles Volumen DISOLVENTE DISOLUCIÓN + 470.p.5 ml 600 ml=0.5 g =3.Página 11 de 13 .42 moles = 1185 g Volum.5 g =3. mientras que de soluto. total ------ ? 202 ml 1000 ml =1 litro g/litro = 313.780 = 202 g de agua que corresponden a 202 ml de agua.504 g de soluto = 3.22 moles = 202 g Masa total 313.20/51.6 litros Volum.309.20 MOLAR NORMALIDAD: N = M x v = 3.Seguidamente se realiza la misma operación con la segunda disolución: 600 ml de un ácido sulfúrico del 39. de los que el 39.68% es de soluto: 780 x 0.20 x 2 = 6. la cantidad añadida será nula ya que el agua es solamente disolvente. de disolvente (masa) y de disolución (masa y volumen) a partir de las que podremos determinar ya todas las expresiones de la concentración de la disolución resultante: SOLUTO DISOLVENTE DISOLUCION Masa 1 3.5 ml = 780 g 600 ml = 0.06 moles = 203 gramos Masa 2 309.185 g/ml = 1185 g.45 % . que será la diferencia entre estos 1185 g y las masas de las dos disoluciones anteriores: masa de agua = 1185 .20 moles/1 litro = 3.62 = 0.m.20 moles soluto / (3. que son también 470.185 g/ml.40 Normal molalidad: m = 3.42 x 100 / 1185 = 26. así como la masa de la disolución total.5 g =26. y estos datos los trasladamos también al cuadro general SOLUTO Masa 309.20 moles + 871.3968 = 309.14 moles. 3 ------ 202 ml Vol. en la que partimos de los 600 ml que se toman. 1 ------ 199.2 litros Volum. : 313420 mg soluto / 1.30 g/ml.20 + 48.30 g/ml = 780 g de disolución . De este dato también podemos saber la cantidad de agua añadida.p.42/1 = 313. MOLARIDAD: M = 3.p.5 g =26.42 g = 3.42) = 3.67 molal FRACCIÓN MOLAR: X = 3. obteniéndose una disolución de densidad 1. dato éste que añadimos al cuadro general.5 g de disolvente agua = 26.062 LAS DISOLUCIONES .92 g =0.14 moles = 780 g Masa 3 0 g = 0 moles + 202 g = 11.58 g = 48.5 = 470.16 moles + 470.87158 Kg disolvente = 3. calculando por mediación de la densidad la masa que les corresponde: m = 600 ml x 1.08 ml 200 ml=0.6 litros Finalmente. Con todos estos datos.m.14 moles ---- 470. 2 ------ 470.42 g/litro % en peso = 313. obtenida a partir de la densidad: m = 1000 ml x 1. para que rebaje la temperatura de congelación y en invierno no se corra el peligro de averías. el proceso de intercambio material hasta lograrlo se llama difusión. pero no de su naturaleza o tamaño. hierve a 100ºC. Cuando entre los sistemas que se difunden hay una membrana. abandonar el líquido y pasar al estado de vapor El aumento del punto de ebullición. separamos dos disoluciones que tengan diferente LAS DISOLUCIONES . el fenómeno recibe el nombre de ósmosis. así. como azúcar o sal) se llama aumento ebulloscópico y depende de la naturaleza del disolvente y de la cantidad de partículas de soluto presente. que son aquellas que solamente dejan pasar a su través a las partículas del disolvente. Los vegetales toman agua y sales del suelo y oxígeno y dióxido de carbono del aire. el efecto es el de tener que aumentar la temperatura de ebullición para que las moléculas del disolvente puedan sacudirse las partículas de soluto. El agua pura. K ebulloscópica = 0. cuando la presión atmosférica es de 1 atm. Las propiedades coligativas de las disoluciones son cuatro: 1) Disminución de la presión de vapor del disolvente 2) Disminución del punto de congelación: 3) Aumento del punto de ebullición 4) Presión osmótica Disminución del punto de congelación Las partículas de soluto impiden que se forme fácilmente la estructura del sólido y rebajan la temperatura de congelación. según el caso. provocado por un soluto fijo (sólido. Por ejemplo el agua pura congela a 0ºC y una disolución de agua y azúcar congela a algún grado bajo cero. Siempre que dos sistemas distintos están en contacto tienden a mezclarse. por ejemplo. donde /\ T es la variación de la temperatura de fusión o ebullición. pero no al soluto. Cuando. dependen exclusivamente de la concentración del soluto en la disolución. El descenso del punto de congelación (que coincide con el de fusión) se llama descenso crioscópico y depende de la naturaleza del disolvente y del número de partículas de soluto presente. que reciben el nombre de propiedades coligativas. m es la molalidad de la disolución K es una constante que depende del disolvente. un trozo de tela. mediante una membrana semipermeable. los glóbulos de la sangre se alimentan y respiran y desechan las sustancias inservibles a través de sus membranas en fenómenos de ósmosis. que se producirían al formarse el hielo Aumento del punto de ebullición Las partículas de soluto impiden a las moléculas del disolvente salir al exterior.86 . pues están algo unidas a ellas. a través de las membranas de sus células en fenómenos de ósmosis.m .Página 12 de 13 . Estas variaciones de las temperaturas de congelación y ebullición se calculan mediante la fórmula: /\ T = K. siendo distinta para la fusión o la ebullición .52 Presión osmótica Existe un fenómeno universal que es el de la difusión. para el agua es: K crioscópica = 1. es decir. Las membranas pueden ser de tres tipos: Permeables: son aquellas que dejan pasar a su través tanto al soluto como al disolvente: ( un papel de filtro. Impermeables. que son aquellas que no dejan pasar no al soluto ni al disolvente ( una lámina de plástico) Semipermeables.PROPIEDADES COLIGATIVAS DE LAS DISOLUCIONES Algunas propiedades de las disoluciones dependen de la naturaleza de los componentes como es el caso del color o sabor (cuando se pueden probar) pero otras propiedades. formando un todo homogéneo. Todo el intercambio entre las células y sus medios se hace a través de las membranas celulares. en cambio si se disuelve azúcar la disolución hierve por encima de 100ºC. El anticongelante de los coches no es más que un producto que se echa al agua del circuito de refrigeración. se hace por ósmosis. etc) . llamada Presión osmótica es la presión que hace que un disolvente fluya desde una disolución diluida a otra más concentrada. Así. R es la constante de los gases y T es la temperatura absoluta. una parte del disolvente fluye a través de la membrana desde la disolución más diluida hacia la disolución más concentrada tendiendo a igualar las concentraciones de ambas. podremos calcular la presión osmótica de un modo similar a como calculábamos la presión ejercida por una determinada cantidad de gas ideal.Página 13 de 13 . lo mismo que el gas. resulta que: B = (n/v)RT = MRT Según esto. Si en esta expresión tenemos en cuenta que ( n/V) es la concentración molar de la disolución. V representa el volumen de la disolución. Ósmosis es el proceso mediante el cual un disolvente pasa a través de una membrana semipermeable que separa dos disoluciones de diferente concentración. n representa el número de moles del soluto. Esto origina una diferencia de presión.concentración. Para los gases ideales sabemos que se cumple la relación PV = nRT y para las disoluciones diluidas se cumplirá la relación: BV = nRT donde B representa la presión osmótica. la presión osmótica es comparable a la presión de un gas encerrado en un recinto y. la presión osmótica de una determinada disolución es directamente proporcional a la concentración molar de esta disolución para una temperatura determinada. es la ósmosis. DISOLUCIONES . El físico holandés Van't Hoff comprobó la analogía existente entre el comportamiento de las moléculas de los gases ideales y el comportamiento de las moléculas de los solutos en las disoluciones diluidas. el soluto tenderá a ocupar un volumen tan grande como le sea posible. En efecto. siendo : v la valencia Valencia en las reacciones ácido-base: . En recipientes abiertos es 1 atm (si la presión exterior lo es) pero si el recipiente está cerrado. no de su naturaleza. Suele referirse generalm ente a m asas: m g de soluto que hay en un m illón de m g (1 Kg) de disolución UNIDADES QUÍM ICAS: Molaridad: Nº de m oles de soluto que hay or cada litro de disolución: M= Normalidad: Nº de equivalentes quím icos de soluto que hay or cada litro de disolución.Bases: v = Nº de OH sustituibles . Son cuatro: Variación de la presión de vapor de una disolución: Cualquier sustancia líquida o gaseosa siem pre se encuentra en equilibrio con una fase gaseosa. Presión de vapor: es la presión que ejerce la fase gaseosa de una sustancia que se encuentra en contacto con su fase sólida o líquida. PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES . (Partes por millón) partes de soluto que hay en un m illón de partes de disolución. será la presión del recipiente LEYES DE RAOULT: La presión de vapor de una disolución (Pv) form ada por un disolvente volátil y un soluto no volátil es igual al producto de la presión de vapor del disolvente puro (Pºv) por la fracción m olar del disolvente (Xdv): Pv = pº.p.X dvte CRIOSCOPÍA: Es el descenso de la tem peratura de congelación de un disolvente al disolver en él un soluto no volátil. Son aplicables a los solutos no salinos o no electrolitos (aquellos que al disolverse no se disocian). Depende exclusivam ente de la tem peratura. N= . Se aplican a las disoluciones ideales (aquellas en las cuales se cum ple que las partículas de soluto son perfectam ente elásticas. Temperatura de ebullición: es aquella tem peratura a la cual la presión de vapor de un sólido o un líquido iguala a la presión exterior. no existen fuerzas atractivas entre ellas y su volumen es despreciable frente al del disolvente). (N = M .Ácidos: v = Nº de H sustituibles .LAS DISOLUCIONES CONCEPTOS TEÓRICOS BÁSICOS Una disolución es una mezcla hom ogénea.m. se suele tom ar siem pre com o disolvente) y soluto (uno o varios) EXPRESIONES DE LA CONCENTRACIÓN: UNIDADES FÍSICAS: g/l : Gram os de soluto que hay en 1 litro de disolución % en peso: Gram os de soluto que hay en 100 gram os de disolución % en volumen: m l de soluto que hay en 100 m l de disolución p.2 de 66 .v) . EBULLOSCOPÍA: Es el aum ento de la tem peratura de ebullición de un disolvente al disolver en él un soluto no volátil. Equivalente químico o peso equivalente = . ejerce una presión. la cual com o gas que es. aunque si uno de los com ponentes es el agua. que suele ser el com ponente m ayoritario o el que se encuentra en el m ism o estado físico que la disolución. Está compuesta por un disolvente (uno solo.Sales: v = Nº de H sustituidos Valencia en reacciones redox: Nº de electrones intercam biados molalidad: Nº de m oles de soluto que hay por cada Kg de disolvente: m = Fracción molar: Cociente entre el nº de m oles de soluto y el nº total de m oles: X SOLUTO = PROPIEDADES COLIGATIVAS Son aquellas cuyo valor depende exclusivam ente de la cantidad de soluto (nº de m oles) disuelta. : DISOLUCIONES DE GASES EN LÍQUIDOS: LEY DE HENRY : Es aplicable con bastante precisión a todos los gases excepto a aquellos que al disolverse se disocian o bien se com binan quím icam ente con el disolvente. las variaciones son proporcionales a la m olalidad de la disolución.Y A Obviam ente la presión de vapor obtenida con la ley de Raoult a partir de los datos de la disolución (fase líquida: Pv A = P Aº. La relación entre las concentraciones en am bos líquidos es el coeficiente de distribución o reparto.T .X dvte .1. La presión osm ótica es la diferencia entre las presiones que ejerce dos disoluciones de concentraciones diferentes sobre la m em brana sem iperm eable que las separa. lo cual nos permite relacionar las com posiciones en am bas fases. m edido en las condiciones experim entales. Se enuncia así: “A tem peratura constante y en equilibrio. y la constante de proporcionalidad (Constante crioscópica o ebulloscópica ) depende exclusivam ente del disolvente: . m edido en C.R. m e Presión de vapor: Pv = i.X A ) es la m ism a que se obtiene con la ley de Dalton a partir de los datos de la fase de vapor (fase gaseosa: Pv A = P TOTAL. PROPIEDADES COLIGATIVAS Y ELECTROLITOS: Las propiedades coligativas pueden aplicarse a los solutos electrolitos o salinos (aquellos que al disolverse se disocian) los cuales al disociarse originan un núm ero m ayor de partículas por lo que se les aplica un factor de corrección: el Factor de Van’t Hoff que viene dado por la relación: . la presión parcial de uno de los com ponentes de una disolución en la fase gaseosa es proporcional a su concentración en la disolución (esta ley es análoga a la de Raoult)” o lo que es lo m ism o: “La solubilidad de un gas en un líquido es directam ente proporcional a la presión parcial del gas sobre la disolución”: parcial y C = K. Coeficiente de solubilidad: Es el volum en de gas. La solubilidad de los gases.pº. A = M .T .M . DISOLUCIONES DE LÍQUIDOS MISCIBLES: Si cum plen las condiciones de idealidad.N.R. P: su presión K la constante de la Ley de Henry.R.En am bos casos.3 de 66 . Crioscopía y Ebulloscopía: Presión osm ótica : A = i. PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES .V = n SOLUTO . y es igual tam bién a la relación entre su solubilidad en am bos disolventes. disuelto en la unidad de volum en del disolvente. éste se distribuye entre am bos de distinta m anera.P. siendo: C: la concentración del gas en la disolución. Para el agua: K CRIOSCOPICA = .Y A ).T . adem ás de con las expresiones norm ales suele expresarse com o: Coeficiente de absorción: es el volum en del gas. que se disuelve en la unidad de volum en a esa tem peratura cuando la presión parcial del gas es de 1 atm . aplicándoselas a cada uno de los com ponentes RAOULT: La presión de vapor de un com ponente de la disolución (Pv A ) es igual al producto de su presión de vapor puro (Pº A) por su fracción m olar en la disolución (X A ): Pv A = P Aº. Ecuación de Van’t Hoff : A.X A DALTON: La presión de vapor total es igual a la sum a de las presiones de vapor de todos los com ponentes: P =P +P TOTAL A B La presión parcial de cada com ponente en la fase de vapor (P a ) es igual al producto de la presión total (P TOTAL) por su fracción m olar en la fase de vapor (Y A ): Pv A = P TOTAL.86 ºC/Mol K EBULLOSCOPIA = + 0. les son aplicables las leyes de Raoult para las disoluciones y de Dalton para las m ezclas de gases. DISOLUCIONES DE LÍQUIDOS INMISCIBLES: LEY DE DISTRIBUCIÓN O REPARTO: Cuando se añade una sustancia soluble a un sistem a form ado por dos líquidos no m iscibles. El valor de i es 1 para solutos ideales y ayor de 1 para solutos que sean lectrolitos.52 ºC/Mol PRESIÓN OSM ÓTICA ( A ): La ósm osis es el paso de las partículas del disolvente a través de una m em brana sem iperm eable que separa dos disoluciones de diferente concentración.. cuya m olécula tiene dos Hidrógenos por lo que su valencia es 2.7/98 = 0.7 g) y así: .CÁLCULO DE CONCENTRACIONES A-01 - Determinar la concentración de una disolución de ácido sulfúrico que contiene 14.7 g =0.M OLARIDAD: Del cuadro anterior.7 + 750 = 764. podem os calcular ya cualquier expresión de concentración sin m ás que relacionar aquellos que nos interesen.7 g): . por lo que nos quedará: PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES .NORM ALIDAD: Al tratarse del ácido sulfúrico.75218 l Teniendo en cuenta este dato y la densidad de la disolución.% EN PESO: los gram os de soluto (14.10 de 66 .7 g) y los litros de disolución (0. tendrem os SOLUTO Masa 14. que expresados tam bién en m oles será: n = g/Pm = 14. determ inam os en volum en de la m ism a a partir de la expresión que define la densidad : Y ya con todos estos datos.15 m oles Volum en ---- DISOLVENTE + 750 g 750 m l DISOLUCIÓN = 764. al igual que en el caso anterior. agua.P. se tom an del cuadro las cantidades correspondientes.7 g de disolución y así. y los litros de disolución (0. así: .7.7647 Kg totales: . si su densidad es de 1. por lo que los gram os de disolvente serán tam bién 750 g. m ientras que los gram os de disolución serán 14.G/LITRO: Del cuadro anterior.75218 l): . o bien tom ando directam ente los gram os de soluto (14.P. cuya densidad es 1 g/m l. así com o el volum en del disolvente.7 gramos de dicho ácido en 750 ml de agua.75218 litros).M : (Aunque esta expresión se usa solam ente en disoluciones m uy diluidas) se tienen 14700 m g de soluto en 0.018 Kg/l RESOLUCIÓN Los datos que tenem os corresponden a los gram os de soluto (14.Grupo A . hem os de tom ar los datos siguientes: gram os de soluto (14.15 m oles).7 g 0. hem os de tom ar los datos siguientes: el núm ero de m oles de soluto (0.15 m oles) que habrem os calculado antes dividiendo los gram os de soluto que tengam os entre su peso m olecular.7 g) y los gram os totales (de disolución = 764. 15 m oles ) o de gram os (14.1843 = 208.92174 Kg = 51. que es el peso m olecular del agua) 1130 . se calcula la m asa del disolvente. podem os calcular ya cualquier expresión de la concentración de la m ism a form a que en el ejem plo anterior. y sustituir en la expresión de la m olalidad: . aunque no lo necesitem os en la mayor parte de las ocasiones. hem os de tom ar el núm ero de m oles de soluto (0.FRACCIÓN M OLAR: Al igual que en los casos anteriores. A-02 - Determinar todas las expresiones de la concentración de una disolución de ácido clorhídrico del 18.21 moles finalm ente.208. en este caso del: HCl => 1 + 35.43 % PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES .43% en peso y densidad 1. soluto o incluso disolvente.750 Kg). g/litro = 208.26 / 1 = 208.5 = 5.26 = 921. que es: m = v.74 g = 1130 g 921. ya sea cantidad de disolución. que la expresam os en gram os. dato que colocarem os en la tabla en la correspondiente casilla SOLUTO Masa 208. Y una vez com pletada la tabla.7 g) así com o los Kg de disolvente (0. En este caso vam os a tom ar com o referencia 1 litro de disolución..26 g/litro % en peso = 208. expresándolo tam bién en m oles: n = 208.d = 1000 .7) o de m oles (0. 1.26/36. para luego sustituirlos en la expresión correspondiente. tenem os que tom ar una cantidad de partida.15) y los de disolvente.5 Para com pletar la tabla.74 m l 1 litro = 1000 m l A partir de él.11 de 66 .74 g = 0.26 g soluto dato éste que colocam os en la tabla.13 = 1130 g De esta cantidad sabem os que el 18. se tom an del cuadro el núm ero de gram os de soluto (14.13 g/m l).26 x 100 / 1130 = 18. que puede ser cualquiera. 0.130 g/m l RESOLUCIÓN El prim ero de los cálculos es siem pre la determ inación del peso m olecular del soluto. determ inam os la m asa de la disolución partiendo de la densidad de la m ism a (1.70 moles y con estos datos.5 = 36. que coincidirá num éricam ente con su m asa dado que la densidad del agua es 1 g/m l.M OLALIDAD: Para calcularla. determ inam os el volum en de disolvente. Kilogram os y m oles (en este caso al dividir los gram os entre 18.26 g = 5.43% es soluto y así: g soluto = 1130 .70 m oles Volum en ---- DISOLVENTE + DISOLUCIÓN 921. 70 Normal molalidad: m = 5.5 = 5. : 208260 m g soluto / 1.63 = 378 g de soluto y con este dato.12 de 66 .53 g/litro % en peso = 378 x 100 / 1378 = 27.m. que coincidirá num éricam ente con su m asa dado que la densidad del agua es 1 g/m l.16 m l A partir de él.1843 = 208.92174 Kg disolvente = 6.. soluto o incluso disolvente.p.m M OLARIDAD: M = 5. determ inam os la m asa total de disolución. tenem os que tom ar una cantidad de partida. cuya m asa será de: M = 6. ya que por la propia definición de m olalidad (nº m oles de soluto que hay por cada kilogram o de disolvente) al tener 1 Kg.01 x 1 = 5. que será la sum a de las m asas del soluto y del disolvente: 378 + 1000 = 1378 g de disolución y a partir de la m asa de la disolución calculam os el volum en de la m ism a con ayuda de la densidad de la disolución (1. determ inam os el volum en de disolvente.p. dato éste que colocarem os en la tabla en la correspondiente casilla SOLUTO Masa 6 m oles = 378 g Volum en ---- DISOLVENTE + 1Kg = 1000 g = 55. que es: v = m /d = 1378/1. determ inam os la cantidad de soluto. 0.p.55 m oles 1000 m l DISOLUCIÓN = 1378 g 1. g/litro = 378 / 1.15 = 1198.70 m oles soluto/0. expresándolo tam bién en m oles: n = 208.26 g soluto dato éste que colocam os en la tabla.13 Kg disolución = 184301 p.70 M OLAR NORM ALIDAD: N = M x v = 5.01 M OLAR NORM ALIDAD: N = M x v = 5.70 x 1 = 5.198 litro = 1198.378 Kg disolución = 274311 p. ya sea cantidad de disolución.p.16 = 63 Para com pletar esta tabla.p.43 % .198 = 315.01 Normal PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES . M OLARIDAD: M = 6 m oles/1.m . que puede ser cualquiera.26/36.15 g/m l RESOLUCIÓN Se determ ina del peso m olecular del soluto.18 molal FRACCIÓN M OLAR: X = 5. en este caso: HNO 3 => 1+14+3.70 m oles soluto / (5. aunque no lo necesitem os en la m ayor parte de las ocasiones.15 g/m l).100 A-03 .m.43% es soluto. por lo que tendrem os: g soluto = 1130 . podem os calcular ya cualquier expresión de la concentración de la m ism a form a que en el ejem plo anterior.70 moles Finalm ente.26 ml de disolución De esta cantidad sabem os que el 18.70 / 56. En este caso vam os a tom ar com o referencia 1 kilogram o de disolvente. Y una vez com pletada la tabla.p.21) = 5.70 m oles/1 litro = 5. : 378000 m g soluto / 1.198 litro = 5. tendrem os 6 moles de soluto.91 = 0.70 + 51.Determinar todas las expresiones de la concentración de una disolución de ácido nítrico 6 molal y densidad 1. 52 m l DISOLUCIÓN = 1190 g 1 litro = 1000 m l A partir de él. determ inam os la cantidad de soluto. determ inam os la m asa del soluto. que será la diferencia entre la m asa de la disolución y la del soluto: 1190 . en 5 litros disolución RESOLUCIÓN Para calcular la Molaridad de esta disolución de hidróxido de bario. aunque no lo necesitem os en la m ayor parte de las ocasiones. dato éste que colocarem os en la tabla en la correspondiente casilla SOLUTO Masa 5.48 / 1 = 225.64 m oles = 225. determ inam os la m asa de la disolución partiendo de la densidad de la m ism a (1.225.p.64 m oles soluto/0.64 m oles soluto / (5.p.52 g de disolvente Finalm ente.22 = 0.64 . cuya m asa será de: M = 5. que es: m = v.48 x 100 / 1190 = 18.58 m oles 964.96452 Kg disolvente = 5. En este caso vam os a tom ar com o referencia 1 litro de disolución.8 g. determ inam os el volum en de disolvente. que coincidirá num éricam ente con su m asa dado que la densidad del agua es 1 g/m l.64 Molar y densidad 1.097 A-04- Determ inar todas las expresiones de la concentración de una disolución de hidróxido de sodio 5. M OLARIDAD: M = 5.19 g/m l RESOLUCIÓN Determ inam os del peso m olecular del soluto.48 = 964. podem os calcular ya cualquier expresión de la concentración de la m ism a form a que en los ejem plos anteriores.64 + 53.m. Y una vez com pletada la tabla.58) = 5. : 225480 m g soluto / 1.095 A-05- Hallar la normalidad y la molaridad de una disolución acuosa de hidróxido de bario que contiene 42.19 Kg disolución = 189479 p.64 m oles/1 litro = 5. ya sea cantidad de disolución.64 x 1 = 5.95 % . cuyo peso m olecular o m asa m olecular PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES . que en este caso es: NaOH => 23 + 16 + 1 = 40 Para com pletar esta tabla.48 g de soluto Tam bién partiendo del dato inicial.30 = 1190 g y con este dato.64 / 59.48 g Volum en ---- DISOLVENTE + 964.p. ya que por la propia definición de m olalidad (nº m oles de soluto que hay por cada litro de disolución) al tener 1 litro.48 g/litro % en peso = 225.13 de 66 .d = 1000 . que puede ser cualquiera.m olalidad: m = 6 m oles soluto / 1 Kg disolvente = 6 molal (Es el dato que se nos da) FRACCIÓN M OLAR: X = 6 m oles soluto / (6 + 55. 40 = 225. soluto o incluso disolvente. 46 moles de soluto.m . 1.965 Kg=53. tendrem os 5.85 molal FRACCIÓN M OLAR: X = 5.52 g=0.19 g/m l). g/litro = 225.56 = 0. tenem os que tom ar una cantidad de partida.64 M OLAR (Es el dato que se nos facilita) NORM ALIDAD: N = M x v = 5.56) = 6 / 61.64 Normal molalidad: m = 5. 8 gram os de soluto y 5 litros de disolución. aplicam os tam bién la fórm ula que nos la da.34 + 2. se necesitarán: PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES . RESOLUCIÓN La cantidad del ion alum inio que hay en la cantidad a preparar (50 m l) expresada en g y en m oles es: En el sulfato de alum inio de que se dispone: Al 2 (SO 4 ) 3 . de ión aluminio por mililitro.m edia es: Ba(OH) 2 = 137. aplicam os la definición de la m ism a: Nº de m oles de soluto que hay en 1 litro de disolución.14 de 66 . por lo que en 1 litro de agua hay 1000 g. el agua. el número de moles de ella será también el número total de moles. por lo que la fracción molar es: X=1 A-07 (*) - Calcular los gramos de sulfato de aluminio con 18 moléculas de agua de cristalización. necesarios para preparar 50 mL de una disolución acuosa que contenga 40 mg. por lo que para tener las 0. A pesar de no poder considerarse como una verdadera disolución (no se trata de una mezcla y una disolución es una mezcla homogénea). es decir 2. por lo que nos quedará: Si querem os expresar la concentración en gram os litro. cuya fórm ula es: Y para calcular la norm alidad: Nº de equivalentes-gram o que hay por cada litro de disolución. ¿Cual es su fracción molar? RESOLUCIÓN Si el agua se encuentra a 4ºC.17 = 171. así: A-06(*) - Calcular la concentración molar de un litro de agua pura que está a la temperatura de 4ºC y a una presión de 760 mm de mercurio. vamos a aplicarle la definición de molaridad. así: La fracción molar viene dada por la expresión: Y dado que solamente tiene un componente.074 m oles de Al.18 H 2 O vem os que por cada m ol del com puesto hay 2 m oles de Al. teniendo en cuenta que el peso molecular del agua es 18. hem os de tener en cuenta que nos dan am bos datos: 42. su densidad es 1Kg/litro. teniendo en cuenta que la “valencia” del hidróxido de bario es el nº de OH que contiene.34 g/m ol. podemos deducir que por cada mol de este compuesto que se disuelva en agua. soluto o incluso disolvente.00 = 54.7 g = 0. 18 H 2 O. se calcula la m asa del disolvente. 32.Calcular el peso de sulfato de aluminio. 10 . cristalizado con 18 moléculas de agua. necesario para preparar 50 mL de una disolución acuosa que contenga 40 mg de ión aluminio por mL.3 m l DISOLUCIÓN = 100 g 81.00 gramos del ion aluminio en los 50 ml de disolución Teniendo en cuenta la fórmula del compuesto: Al 2 (SO 4 ) 3 .7% dato éste que colocam os en la tabla.63 m l A partir de él. 40 mg/mL = 2000 mg = 2. S = 32. podem os calcular ya cualquier expresión de la concentración de la m ism a form a PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES . que es: y con estos datos. Y una vez com pletada la tabla. 2 .00 .67 g del compuesto son necesarios A-09 .00 g del ion aluminio. 16.00 + 18 .00 + 18 .Calcular todas las expresiones de la concentración de una disolución de ácido nítrico del 36.582 moles de HNO 3 SOLUTO Masa 36.18 H 2 O A-08(*) . que la expresam os en gram os.00 + 3 . K = 39. que es el peso m olecular del agua) 100 .225 g/ml .00 RESOLUCIÓN: La cantidad total de ion aluminio en los 50 mL que se han de preparar es: 50 ml . determ inam os el volum en de la disolución partiendo de la densidad de la m ism a (1. ya sea cantidad de disolución.36.7 g ya que se trata de una disolución del 36.7 = 63.64 g de Al 2 (SO 4 ) 3 . 16. 27. 0 = 16.7/63 = 0. RESOLUCIÓN Se determ ina el peso m olecular del soluto. En este caso vam os a tom ar com o referencia 100 gram os de disolución.582 m oles Volum en ---- DISOLVENTE + 63. 1. se formarán dos átomos-gramo ( o ion-gramo si queremos ser más precisos al nombrarlo).3 g = 0.225 g/m l). Al = 27. Si la masa molecular del compuesto es: 2 . que coincidirá num éricam ente con su m asa dado que la densidad del agua es 1 g/m l.00 = 666. se necesitarán: 0. tenem os que tom ar una cantidad de partida.00 .y teniendo en cuenta que su m asa m olecular es 666.037 . los gram os de soluto que tendrem os son 36.18 g del compuesto pasarán a la disolución: 2 .517 moles finalm ente.18 podremos deducir que por cada 666.3 g 63. que puede ser cualquiera. Masas atóm icas (g/at-g): N = 14.7% en peso y densidad 1. dato que colocarem os en la tabla en la correspondiente casilla.00 . Así: X = 24.15 de 66 . 16 = 63 Para com pletar la tabla.0633 Kg = 3. Kilogram os y m oles (en este caso al dividir los gram os entre 18. expresándolo tam bién en m oles: n = 36. 666 = 24. en este caso es el ácido nítrico: HNO 3 => 1 + 14 + 3 . 27. H = 1.06 + 3 . de esta form a. aunque no lo necesitem os en la mayor parte de las ocasiones.06 . 4 . determ inam os el volum en de disolvente. podem os determ inar ya la concentración de la disolución: M OLARIDAD: molalidad PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES .Calcular la concentración de una disolución de hidróxido de sodio que contiene 18.5 g DISOLVENTE + 491. : M OLARIDAD: molalidad: FRACCIÓN M OLAR: A-10 . si su densidad es 1.7 / 0. g/litro = 36.5 g) disolvente = 510 . que es el dato que nos dan . Dibuje y nombre el material de laboratorio que necesita para preparar esta disolución.5 g VOLUMEN (m l) DISOLUCIÓN = 510 g 500 ml y de ahí se deduce la m asa de disolvente.que en el ejem plo anterior.5 g en 500 ml de disolución.5 g de soluto Hidróxido de sodio: NaOH. RESOLUCIÓN: Se parte de los 500 m l que tenem os de disolución.p.p.16 de 66 . Expresarla como MOLARIDAD y MOLALIDAD.7 %.5 = 491. cuyo peso m olecular es: Pm = 23 + 16 + 1 = 40: SOLUTO MASA (g) 18.5 g de disolvente Con estos datos.m. cuya m asa se determ ina a partir de la densidad de esa disolución y en ellos hay 18.08163 = 449.02 g/ml.57 g/litro % en peso = 36. que es la diferencia entre la m asa total de la disolución (510 g) y la del soluto (18.18. tenem os que tom ar una cantidad de partida. En este caso vam os a tom ar com o referencia 1 litro de disolución. molalidad y fracción molar de una disolución de ácido sulfúrico del 7.15 g de agua. PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES . m atraz aforado de 500 m l y em budo cónico para pasar las lentejas de hidróxido de sodio al m atraz arrastrándolas con agua.500 Molar? RESOLUCIÓN De acuerdo con la expresión que nos da el valor de la m olaridad de una disolución tenem os: A-12 . que puede ser cualquiera. determ inam os la m asa de la disolución partiendo de la densidad de la m ism a (1.825 m oles Volum en ---- DISOLVENTE + DISOLUCIÓN 969.05 = 1050 g De esta cantidad sabem os que el 7. ya sea cantidad de disolución. por lo que la cantidad restanteserá disolvente agua: 1050 . Sulfúrico. dato que colocarem os en la tabla en la correspondiente casilla SOLUTO Masa 80. en este caso el ácido sulfúrico: H 2 SO 4: => 1.05 g/m l). que es: m = v. 1.80. Podrem os necesitar tam bién una pipeta cuentagotas para enrasar el m atraz: Vidrio de reloj Embudo cónico Espátula Frasco lavador A-11 - M atraz aforado Pipeta cuentago tas ¿Cuantos gramos de sulfato de sodio se necesitan para preparar 250 ml de una disolución 0. 1 + 16 .Calcular la concentración como g/litro. soluto o incluso disolvente.85 = 969.7% es soluto y así: g soluto = 1050 .17 de 66 .077 = 80.15 m l 1 litro = 1000 m l A partir de él.d = 1000 .85 g = 0.15 g = 1050 g 969.7% y d= 1.0 Para com pletar la tabla. Molaridad. espátula.05 g/m l. 0.El m aterial de laboratorio que se necesita para preparar la disolución es: Vidrio de reloj para pesar el hidróxido de sodio.85 g soluto ác. 4 = 98.2 + 32 . la cual estará en un frasco lavador. RESOLUCIÓN Determ inam os el peso m olecular del soluto. 825 M OLAR molalidad: m = 0. Kilogram os y m oles (en este caso al dividir los gram os entre 18. Y una vez com pletada la tabla.292 PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES .0) RESOLUCIÓN Si tom am os 1 litro de disolución. y la cantidad de am oniaco (soluto) y de agua.8 Molar y con una densidad de 0. que coincidirá num éricam ente con su m asa dado que la densidad del agua es 1 g/m l.01 1 0=16.96915 Kg = 53.96915 Kg disolvente = 0. se calcula a partir de la expresión que nos da la Molaridad de una disolución: m = 898 g de disolución g SOLUTO = 251.15 g = 0.Este dato lo colocam os en la tabla.85 molal FRACCIÓN M OLAR: X = 0.825 m oles/1 litro = 0.85 g/litro M OLARIDAD: M = 0.85 / 1 = 80.18 de 66 . (Datos: Masas atóm icas: N= 141 H=1.825 moles Y ya con estos datos. que la expresam os en gram os. determ inam os el volum en de disolvente. se calcula la m asa del disolvente.8980 g/mL Calcular las cantidades de amoniaco y agua que habrá en 1 litro de disolución así como sus fracciones molares.825 / 57. nos queda: MASA SOLUTO DISOLVENTE DISOLUCIÓN 251. su m asa la determ inam os a partir del valor de la densidad. que es el peso m olecular del agua) 1050 .6 g de soluto NH 3 y así.84 moles de disolvente agua finalm ente.6 646.825 m oles soluto/0.84) = 0.825 m oles soluto / (0.85 = 969.014 A-13(*) - El amoniaco que normalmente se utiliza en los laboratorios es NH 3 ( aq ) de concentración 14. g/litro = 80.80.825 + 53.6 g) y b) de disolvente (646. expresándolo tam bién en m oles: n = 80. podem os calcular ya cualquier expresión de la concentración de la m ism a form a que en el ejem plo anterior.85/98 = 0.735 = 0. aunque no lo necesitem os en la mayor parte de las ocasiones.4 g) donde podem os ver La fracción m olar la calculam os a partir de estos datos.4 898 g 1000 mL + VOLUMEN = las cantidades que hay en cada litro de disolución: a) de soluto (251. teniendo en cuenta que el Pm del soluto (am oniaco) es 17 g/m ol y el del disolvente (agua) es 18 g/m ol: X SOLUTO = 0. Y com o X SOLUTO + X DISOLVENTE = 1 ; X DISOLVENTE = 1 - 0,292 ; A-14(*) - X DISOLVENTE = 0,708 Deducir el valor de la fracción molar de una disolución acuosa que es 1,5 molal RESOLUCIÓN Partim os de la definición de la m olalidad de una disolución, que es: m olalidad = nº de m oles de soluto que hay por cada Kg de disolvente: Si se trata de una disolución 1,5 m olal, quiere decir que tiene 1,5 m oles de soluto pos Kg de disolvente. Así las cantidades de cada uno de los dos com ponentes, expresadas en m oles son: SOLUTO: 1,5 m oles DISOLVENTE (agua) = 1 Kg ==> Por tanto, la fracción m olar de esta disolución es: Y al sustituir queda: por lo que X SOLUTO = 0,0263 A-15(*) - Se disuelven 0,005 kg de CIH en 0,035 kg de agua. Sabiendo que la densidad de la disolución es de 1,060 kg/L y las masas atómicas del cloro e hidrógeno son respectivamente 35,5 y 1 . Calcule todas las expresiones de la concentración de esta disolución. RESOLUCIÓN: Las cantidades correspondientes de soluto, disolvente y disolución son: Soluto Disolvente Disolución 5 35 40 g 3774 mL Masa Volum en ----- El volum en de la disolución se obtiene a partir de su densidad, que es: 1,060 Kg/L = 1,060 g/m L: ; V = 37,74 mL Y con todos estos datos, podem os calcular ya todas las expresiones de la concentración: g/L: ; g/L= 132,48 g/L % en peso: Molaridad: Normalidad: PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL ; % en peso: 12,5% ; M = 3,63 Molar ; N = 3,63 Molar LAS DISOLUCIONES - 19 de 66 Molalidad: Fracción Molar: A-16 - ; M = 3,91 Molar ; X = 0,066 Hallar los gramos de ácido sulfúrico contenidos en 46 mL de una disolución 1/6 N. RESOLUCIÓN La Norm alidad de una disolución es el núm ero de equivalentes quím icos de soluto que hay por cada litro de disolución. Por lo que, teniendo en cuenta que el ácido sulfúrico: H 2 SO 4 tiene de “valencia” 2 (contiene 2 H), la expresión de la Norm alidad nos quedará: y de ahí, al sustituir los valores que conocem os, entre los cuales está tam bién la m asa m olecular o peso m olecular del H 2 SO 4 (2.1,00 + 1.32,00 + 4.16,00 = 98 g/m ol) nos quedará: A-17 - Hallar la normalidad y la molaridad de una disolución acuosa de hidróxido de bario que contiene 42,8 g. en 5 litros disolución RESOLUCIÓN Para calcular la Molaridad de esta disolución de hidróxido de bario, cuyo peso m olecular o m asa m olecular m edia es: Ba(OH) 2 = 137,34 + 2.17 = 171,34 g/m ol, aplicam os la definición de la m ism a: Nº de m oles de soluto que hay en 1 litro de disolución, cuya fórm ula es: Y para calcular la norm alidad: Nº de equivalentes-gram o que hay por cada litro de disolución, aplicam os tam bién la fórm ula que nos la da, teniendo en cuenta que la “valencia” del hidróxido de bario es el nº de OH que contiene, es decir 2, por lo que nos quedará: A-18 - Calcular todas las demás expresiones de la concentración de una disolución de Ác. clorhídrico del 6% en peso y d= 1,03 Kg/litro RESOLUCIÓN Hem os de realizar varios cálculos previos, el prim ero de los cuales es siem pre la determ inación del peso m olecular del soluto, en este caso: HCl => 1 + 35,5 = 36,5 Para com pletar la tabla, tenem os que tom ar una cantidad de partida, que puede ser cualquiera, ya sea cantidad de disolución, soluto o incluso disolvente. En este caso vam os a tom ar com o referencia 1 litro de disolución, dato que colocarem os en la tabla en la correspondiente casilla PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES - 20 de 66 SOLUTO DISOLVENTE Masa 61,80 g = 1,69 m oles Volum en ---- + DISOLUCIÓN 968,20 g = 1030 g 968,20 m l 1 litro = 1000 m l A partir de él, determ inam os la m asa de la disolución partiendo de la densidad de la m ism a (1,03 g/m l), que es: m = v.d = 1000 . 1,03 = 1030 g de disolución De esta cantidad sabem os que el 6,00% es soluto y así: g soluto = 1030 . 0,06 = 61,80 g soluto H Cl dato éste que colocam os en la tabla, expresándolo tam bién en m oles: n = 61,80/36,5 = 15,69 moles de H Cl y con estos datos, se calcula la m asa del disolvente, que la expresam os en gram os, Kilogram os y m oles (en este caso al dividir los gram os entre 18, que es el peso m olecular del agua) 1130 - 61,80 = 968,20 g = 0,96820 Kg = 53,789 moles de agua finalm ente, determ inam os el volum en de disolvente, aunque no lo necesitem os en la mayor parte de las ocasiones, que coincidirá num éricam ente con su m asa dado que la densidad del agua es 1 g/m l. Y una vez com pletada la tabla, podem os calcular ya cualquier expresión de la concentración de la m ism a form a que en el ejem plo anterior. g/litro = 61,80 / 1 = 61,80 g/litro % en peso = = 6%, que es el dato que ya nos daban - p.p.m. : 61800 m g soluto / 1,03 Kg disolución = M OLARIDAD: M = = 1,69 MOLAR NORM ALIDAD: N = M x v = 1,69 x 1 = molalidad: m = 60000 p.p.m = 1,69 Normal 1,75 molal FRACCIÓN M OLAR: X = = 0,030 A-19 - Expresar la concentración del agua del mar en g/l, % en peso y molaridad, sabiendo que de 2 Kg de agua salada se han obtenido 50 g de sal (cloruro de sodio). RESOLUCIÓN Hem os de realizar varios cálculos previos, el prim ero de los cuales es siem pre la determ inación del peso m olecular del soluto, en este caso: Na Cl => 23 + 35,5 = 58,5 Para com pletar la tabla en la que colocam os todos los datos de la disolución, vam os a tom ar com o referencia las cantidades que nos dan: 2 Kg de agua salada (Masa de la disolución) y 50 g se sal (m asa de soluto. Dado que no nos ofrecen com o dato la densidad de la disolución, vam os a hacer una aproxim ación: que el volum en total de la disolución es igual al volum en del disolvente puro, que es agua cuya densidad es 1 g/m l, así tendrem os: PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES - 21 de 66 que coincidirá num éricam ente con su m asa dado que la densidad del agua es 1 g/m l.25 m oles = 27.43 MOLAR 0.p.m 0. de una disolución 0.22 de 66 .0 Kg disolución = M OLARIDAD: M = molalidad: m = = = 25000 p.5% en peso . En este caso vam os a tom ar com o referencia 1 litro de disolución.25 Molar de cloruro de calcio? ¿Qué cantidad de soluto se necesitará para preparar 750 ml de la misma? RESOLUCIÓN Com o en todos los casos determ inam os del peso m olecular del soluto.0078 FRACCIÓN M OLAR: X = A-20 - ¿Cual será la concentración expresada en g/l y % en peso.950 litros = 1950 m l El dato de los 50 g de soluto lo colocam os en la tabla. ya sea cantidad de disolución. podem os calcular ya cualquier expresión de la concentración de la m ism a form a que en el ejem plo anterior. 25.m.5 = 111 Para com pletar esta tabla. vam os a considerar que aproxim adam ente es el m ism o que el volum en total de la disolución. el cual.855 m oles Volum en + ---- 1950 g 1950 m l DISOLUCIÓN = 2000 g - 1. se calcula la m asa del disolvente.95 = % en peso = = 2. Kilogram os y m oles (en este caso al dividir los gram os entre 18.950 Kg = 108.75 g - 1 litro = 1000 m l LAS DISOLUCIONES . dato éste que colocarem os en la tabla en la correspondiente casilla SOLUTO Masa 0.75 g + Volum en ---- PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL DISOLVENTE 1000 g 1000 g DISOLUCIÓN = 1027. que en este caso es el CaCl 2 => 40 + 2.p. que la expresam os en gram os. tenem os que tom ar una cantidad de partida.SOLUTO Masa DISOLVENTE 50 g = 0. y en este caso.855 moles de Na Cl y con estos datos.64 g/litro g/litro = 50 / 1.p. soluto o incluso disolvente.5 = 0.43 molal = 0. expresándolo tam bién en m oles: n = 50/58. : 50000 m g soluto / 2. Y una vez com pletada la tabla.33 moles de agua El volum en de disolvente. que puede ser cualquiera. que es el peso m olecular del agua) 2000 -50 = 1950 g = 1. aunque no lo necesitem os en la m ayor parte de las ocasiones. com o ya hem os indicado.35. 091 Y esa cantidad es la que teníam os en los 300 m L de la disolución inicial de partida.81 g DE SOLUTO SE NECESITAN A-21 . donde sabem os que la disolución es 0. g/litro = 27. una vez ajustada: 2.A partir de él.091 moles de O 2 Teniendo en cuenta la estequiometría de la reacción de descomposición del NaClO 3 .0.25 moles de soluto. por lo que su m olaridad. tendrem os 0. se determina a partir de la ecuación general de los gases ideales: P. GRAMOS DE SOLUTO = 0. el Peso m olecular del soluto es 111 y se quieren preparar 750 m L (0.25 .75 / 1 = 27.R.750 = 20. por lo que 0.75 g/litro % en peso = = 2. por lo que tendrem os tam bién 1 litro de disolvente agua.0 .Evaporamos hasta sequedad 300 mL de una disolución de la sal NaClO 3 ( aq ) .25 = . O = 16. 2.NaClO 3 — > 2. determ inam os la cantidad de soluto. ya que por la propia definición de Molaridad (nº m oles de soluto que hay por cada litro de disolución) al tener 1 litro.7 % en peso Si queremos preparar solamente 750 ml de disolución. podem os hacer una aproxim ación: que el volum en total de la disolución es el m ism o que el volum en del disolvente puro.5 . obteniéndose 2. podem os calcular ya cualquier expresión de la concentración de la m ism a form a que en los ejem plos anteriores.24 litros de oxígeno m edidos a 27ºC y 1 Atm.25.300 . DATOS: Pesos atómicos: Cl = 35.24 = n. Calcular cuál era la concentración de la disolución de partida. la sal seca se descompone químicamente en NaCl ( s ) y O 2 ( g ) . Na = 23.Na Cl + 3. Si se continúa calentando.T ===> 1.20 Molar A-22 . RESOLUCIÓN.24 litros de oxígeno m edidos a 27ºC y 1 Atm.2.23 de 66 . Calcular cuál era la concentración de la disolución de partida. nos indica que tenem os 1000 g de disolvente agua Y una vez com pletada la tabla.0 PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES . la cual. la cual al tener densidad de 1 g/m l.O 2 2 m oles 2 m oles 3 m oles X X= = 0.25 Molar.75 g de soluto. M = 0.Na Cl + 3.082. n = 0. la sal seca se descompone químicamente en NaCl ( s ) y O 2 ( g ) .750 L) de disolución. Dado que no conocem os la densidad de la disolución y al ser diluida.V = n. Si se continúa calentando. La reacción de descom posición que tiene lugar es: NaClO 3 — > Na Cl + O 2 .O 2 La cantidad de oxígeno. expresada en moles. obteniéndose 2. 111 = 27. cuya m asa será de: M = 0.111. la cantidad de soluto necesaria la obtenem os a partir de la propia expresión de la M olaridad: M = .Evaporamos hasta sequedad 300 mL de una disolución de la sal NaClO 3 ( aq ) .NaClO 3 — > 2.061 moles de NaClO 3 0.0. calculada a partir de la expresión m atem ática que nos la da es: M= . La reacción de descom posición que tiene lugar es: NaClO 3 — > Na Cl + O 2 .5 . se determ ina a partir de la ecuación general de los gases ideales: P.5 Para com pletar la tabla de datos de la disolución.73 = 977 g de disolvente Y una vez com pletada la tabla.05 g/m L).20 Molar A-23 .36. podem os calcular ya cualquier expresión de la concentración de la disolución sin m ás que tom ar las cantidades que se necesiten: M OLALIDAD PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL . n = 0. la m asa de la m ism a se calcula a partir de la fórm ula de la densidad. ya que por la propia definición de Molaridad (nº m oles de soluto que hay por cada litro de disolución) al tener 1 litro. Datos: Pesos atómicos: Cl = 35. Dado que conocem os la densidad de la disolución (1. la cual. que en este caso es el H Cl ==> Pm = 35. que es: .0 RESOLUCIÓN Se determ ina del peso m olecular del soluto.R.2. fracción molar y % en peso de una disolución de ácido clorhídrico 2 M OLAR y d = 1. una vez ajustada: 2.082.091 moles de O 2 Teniendo en cuenta la estequiom etría de la reacción de descom posición del NaClO 3 .0 = 36. tenemos que tom ar una cantidad de partida. H = 1.300 .O 2 La cantidad de oxígeno. expresada en m oles. M = 0.24 = n. determ inam os la cantidad de soluto. ya sea cantidad de disolución. En este caso vam os a tom ar com o referencia 1 litro de disolución.5 = 73 g de soluto. que puede ser cualquiera.NaClO 3 —> 2. 2. .091 Y esa cantidad es la que teníam os en los 300 m L de la disolución inicial de partida.05 g/ml. soluto o incluso disolvente. m = 2. m = 1050 g de disolución por lo que la cantidad de disolvente será la diferencia entre la m asa total de la disolución y la del soluto: gram os de disolvente = 1050 .24 de 66 . cuya m asa será de: M = 2 .T ===> 1.RESOLUCIÓN.O 2 2 m oles 2 m oles 3 m oles X X= = 0.5 = 73 g Volum en + ---- 977 DISOLUCIÓN = 1000 g - 1050 g 1 litro = 1000 m l A partir de él. .NaClO 3 — > 2.0.5 + 1. calculada a partir de la expresión m atem ática que nos la da es: M= .. tendrem os 2 m oles de soluto.V = n. 36. dato éste que colocarem os en la tabla en la correspondiente casilla SOLUTO Masa DISOLVENTE 2 m oles = 2.Na Cl + 3. por lo que su m olaridad.Calcular la concentración como molalidad.05 molal LAS DISOLUCIONES .Na Cl + 3.061 moles de NaClO 3 0. 95% . Cl=35. la m asa de la m ism a se calcula a partir de la PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES . que es: . soluto o incluso disolvente. cuya m asa será de: M = 0. El peso m olecular del H 2 SO 4 es 98.FRACCIÓN M OLAR: .00 litros de disolución.650 m oles de soluto.1 + 32 + 4. en la que conocem os el soluto: HCl cuyo peso m olecular es: 35. al sustituir: . ya sea cantidad de disolución.Calcular la molaridad.16 = 98 Para com pletar la tabla de datos de la disolución.05 Molar A-26 . A-24 .65 g de HCl en 2. 98 = 63. donde. determ inam os la cantidad de soluto.25 de 66 . ya que por la propia definición de Molaridad (nº m oles de soluto que hay por cada litro de disolución) al tener 1 litro. donde. al sustituir: . M = 0.5). de una disolución que contiene 3.650 M de ácido sulfúrico en agua tiene una densidad de 1.5 + 1 = 36.7 g ---- DISOLVENTE + 972. dato éste que colocarem os en la tabla en la correspondiente casilla de volum en de disolución SOLUTO Masa Volum en 0. En este caso vam os a tom ar com o referencia 1 litro de disolución. Calcule la concentración de esta disolución expresada en: a) Fracción molar.98 = 63. M. que puede ser cualquiera.3 m L DISOLUCIÓN = 1036 g 1 litro = 1000 m L A partir de él.036 g/ml a 20 ºC. RESOLUCIÓN Se determ ina del peso m olecular del soluto.035 % = 6. RESOLUCIÓN En este caso le aplicam os directam ente la expresión de la Molaridad de una disolución.7 g de soluto.650.650 . % EN PESO: X = 0.Una disolución 0. (H=1.5 que es: .16 = 98 . que en este caso es el H 2 SO 4 H 2 SO 4 ==> Pm = 2.3 972.25 Molar A-25 . b) Tanto por ciento en peso.650 m oles = 0. c) Molalidad. RESOLUCIÓN En este caso le aplicam os directam ente la expresión de la Molaridad de una disolución en la que conocem os el soluto: H 2 SO 4 cuyo peso m olecular es: 2.1.32 + 4.036 g/m L). .¿Cual es la molaridad de una disolución que contiene 49 g de H 2 SO 4 en 2. M = 0.0 litros de disolución?. Dado que conocem os la densidad de la disolución (1.0 + 1. tenemos que tom ar una cantidad de partida. tendrem os 0. 8.8 g tendrem os: g de soluto CaCl 2 = 43.15% m = 0. por lo que en la cantidad que se disuelve: 43.3 g de disolvente Y una vez com pletada la tabla.4 mL de agua.7 = 972. en el CaCl 2 .6 g de disolvente. = 0. Así.H=1). parte de ella es soluto (el CaCl 2 ) y el resto (el agua de cristalización) se adicionará al disolvente. con lo que se obtiene una disolución de 1. . al disolverla.12 + 12.8. podem os calcular ya cualquier expresión de la concentración de la disolución sin m ás que tom ar las cantidades que se necesiten: FRACCIÓN MOLAR: .0119 % = 6. M OLALIDAD . de donde: g SOLUTO = 90 gramos de glucosa A-28 .Se prepara una disolución disolviendo 43. PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL = 21. m = 1036 g de disolución por lo que la cantidad de disolvente será la diferencia entre la m asa total de la disolución y la del soluto: gram os de disolvente = 1036 . .63.178 g/mL de densidad.669 molal A-27 . añadidos con la sal hidratada LAS DISOLUCIONES . al . Calcule la concentración de iones cloruro en esta disolución. RESOLUCIÓN El peso m olecular de la glucosa es: C 6 H 12 O 6 ==> 6. % EN PESO: .Se administra a un paciente por vía intravenosa 0. tenem os que cada cada m ol (219 g) contiene 6 m oles de agua (6. 0=16.1 + 6. agua.2 g de soluto CaCl 2 g de agua en la sal hidratada: = 43.6H 2 O. = 22. ¿Cual será esta concentración después de añadir 75 mL de agua destilada a la disolución anterior? (Considérense los volúm enes aditivos) RESOLUCIÓN Al tratarse de una sal hidratada.0 M.18 = 108 g) y 1 m ol (111 g) de soluto CaCl 2 .16 = 180 g/m ol Teniendo en cuenta la fórm ula que nos da la Molaridad de una disolución: sustituir todos los datos conocidos: .X .26 de 66 .fórm ula de la densidad. que es: .50 L de una disolución de glucosa (C 6 H 12 O 6 ) 1. ¿Cuántos gramos de glucosa ha recibido el paciente? (Datos: C = 12.8 g de cloruro de calcio hexahidratado en 103. por lo que tendrem os: M= = Y análogam ente: : = 1. V = 124.1.4 g. Sabiendo que se tom an 52.0 = 2. agua soluto disolvente 22. calculam os las concentraciones pedidas sin m ás que aplicarle las correspondientes fórm ulas: M= m = = = = PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL = 4.178 = .1. Calcule: Molaridad.2 DISOLUCIÓN 52. Molalidad y % en peso de la disolución inicial.2 g g de disolvente agua = 21. y la de la disolución 52.0 Molar en CaCl 2 [Cl .4 = 125 g de disolvente.6 44.18 g/mL. RESOLUCIÓN De acuerdo con los datos que nos dan la m asa del soluto (NaCl) es 12.98 m L Por tanto la Molaridad de esta disolución es: M= = = 1.4 = 40.27 molal LAS DISOLUCIONES . por lo que la m asa del disolvente será: 52.4 + ----------- Masa (g) Volum en (m L) DISOLVENTE 40. .5 = 58.6 – 12. el volum en de la disolución será: 124.0 Molar en Cl - A-29 .58 m L de disolución Con estos datos.Cl .6 Molar Cuando se disocia el cloruro de calcio: CaCl 2 <===> Ca 2 + + 2.2 gram os 124.4 = 125 y el volum en de la disolución se obtiene a partir de la densidad de la m ism a: 147.2 disolución 21. V = 44.98 mL 1.6 g. pues se nos indica que los volúm enes son aditivos.98 + 75 = 199.] = 2.2 Molar Si se añaden 75 m L de agua.6 = 3.vem os que por cada m ol de sal se originan 2 m oles de ion cloruro.6 + 103. quedando un residuo sólido y seco que pesa 12. y teniendo en cuenta el peso m olecular del soluto: NaCl = 23 + 35.2 g SOLUTO 12.4 g.2 = 40.6 g de esta disolución y se deja evaporar el agua.98 m L . es decir: - [Cl ] = 2.La densidad de una disolución acuosa de cloruro de sodio es 1.5.27 de 66 . las cantidades que form arán la disolución final son: g de soluto CaCl 2 = 22.58 El volum en de la disolución lo obtenem os a partir de la densidad de la m ism a: .75 Molar 5. por lo que la concentración del m ism o será el doble de la inicial de la sal.6 + 103.Por tanto. Con estos datos calculam os ya la Molaridad de la disolución sin m ás que aplicar la expresión de la Molaridad: .05 g/mL. Puesto que tam bién nos indican que su concentración es del 10%. C= 12. tiene un 10 % en peso de riqueza y una densidad de 1. que serán los m ism os que habrá en la disolución final. Moles soluto = 0. que es 1.175 Molar LAS DISOLUCIONES .75 Molar. O= 16).175 Molar.105= 945 g) disolvente agua. vam os a partir de 1 litro (1000 m L) de disolución. que es la m asa de la disolución. . (Datos: Masas atómicas: H= 1.% = = 23. quiere decir que el 10% de esos 1050 g corresponden a la m asa del soluto Ac. aunque en este caso solam ente necesitam os el volum en de la disolución. y le añadim os agua hasta obtener un volum en de 250 m L (10 veces m ayor).75 Molar. b) la molaridad de la disolución preparada. Acético que hay en esos 25 m L de la disolución 1. CH3COOH.28 de 66 . disolvente y disolución.75 Molar Si tom am os ahora 25 m L de esta disolución . Acético: = 105 gram os de soluto .1 + 12 + 16 + 16 + 1 = 60 Puesto que no nos indican cantidad alguna. pues solam ente le añadim os agua. vam os a determ inar el núm ero de m oles de ác. pero no así los volúm enes. es decir: 0. b) = 1. Acético. en este caso es el ácido acético: CH 3 -COOH => 12 + 3. mediante la adición de agua destilada. siendo el resto (1050 . colocando en la tabla los valores de la m asa y volum en de soluto.05 g/m l).57% A-30 . la nueva m olaridad será: PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL = 0. RESOLUCIÓN Se determ ina el peso m olecular del soluto. SOLUTO Masa 105 g Volum en ---- DISOLVENTE + 945 g DISOLUCIÓN = 1050 g 1000 m L A partir del volum en de la disolución que hem os tom ado (1 L) calculam os la m asa de dicha disolución por m edio de la densidad de la m ism a (1. llevando 25 mL de la disolución anterior a un volumen final de 250 mL. Si querem os realizar estos cálculos. Si el volum en es ahora de 250 m L.Una disolución de ácido acético. el volum en de la m ism a en m L coincidirá con su m asa en g.04375 m oles de ác. su concentración será 10 veces m enor. en la que hem os de tener en cuenta que la m asa de la disolución siem pre es la sum a de las m asas del soluto y del disolvente. Calcular: a) La molaridad de la disolución. no obstante. al tratarse de agua (d = 1 g/m L). que es: de donde: m = 1050 g. 2 Sustituyendo en la expresión anterior de la Molaridad: g soluto = 12. aunque no lo necesitemos en la mayor parte de las ocasiones.02 L = 20 mL de gas venenoso A-32 (*) - Se desea preparar 0. que m = v. (DATOS: Pesos atómicos: K=39.05 g/ml). que es un gas venenoso. 4 = 98. 0. ya sea cantidad de disolución. en el humo de un cigarrillo es de 20. (S = 32.Una disolución de ácido sulfúrico tiene una concentración del 10% en peso y una densidad de 1.p.16 = 194. soluto o incluso disolvente. por lo que si se tiene 1 litro de hum o. en este caso el ácido sulfúrico: H 2 SO 4: => 1. expresándolo también en moles: n = 105/98.2 + 32. H = 1).29 de 66 . 0 = 16. O=16) RESOLUCIÓN Partiendo de la expresión de la Molaridad de una disolución: El Peso molecular del K 2 CrO 4 es: 2.m (partes por millón) en volum en. Calcular: a) la molaridad.000 p.000 litros de gas venenoso. PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES . tenemos que tomar una cantidad de partida.07 moles Finalmente.06 Para completar la tabla.0 mL) de una disolución acuosa de K 2 CrO 4 0.14 g de soluto se necesitan A-33 .d = 1000 . 1.0 g soluto ác. Cr=52 .10 .10 + 52 + 4. dato que colocaremos en la tabla en la correspondiente casilla SOLUTO es: Masa 105.06.0 g = 1.10 = 105. Y una vez completada la tabla. Este dato lo colocamos en la tabla.0 ml 1 litro = 1000 ml A partir de él.000. determinamos el volumen de disolvente. En este caso vamos a tomar como referencia 1 litro de disolución. por lo que la cantidad restante será disolvente agua: 1050 . determinamos la masa de la disolución partiendo de la densidad de la misma (1.06 .05 = 1050 g De esta cantidad sabemos que el 10% es soluto y así: g soluto = 1050 .A-31 . Calcular el volum en de este gas que hay en 1 litro del humo procedente de la combustión de un cigarrillo RESOLUCIÓN: Si la concentración es de 20000 ppm quiere decir que cada 1.La concentración de monóxido de carbono.07 moles Volumen ---- DISOLVENTE + DISOLUCIÓN 945.250 M ¿Qué masa de K 2 CrO 4 se debe utilizar.0 g de agua. será: X = 0.2500 L (250.000 de litros de hum o habrá 20. Sulfúrico. que coincidirá numéricamente con su masa dado que la densidad del agua es 1 g/ml. que puede ser cualquiera. RESOLUCIÓN Determinamos el peso molecular del soluto.39. b) la molalidad y c) la norm alidad.05 g/cm 3 .06 = 1.0 g = 1050 g 945. 1 + 16 . podemos calcular ya cualquier expresión de la concentración de la misma forma que en el ejemplo anterior.105 = 945. 082 + Volum en (m L) 1000 g 1000 m L = • = 7.14 Normal A-34 . % y Molaridad) de una disolución de ÁCIDO NÍTRICO sabiendo que contiene 1.2M Al tratarse de una disolución m uy diluida. agua. cuyo peso m olecular es: 1 + 14 + 3.07 MOLARIDAD: molalidad: = 1.10 -4 M 1000. MOLAR molal NORM ALIDAD: .= 1..16 = 63 Masa (g) Soluto (HNO 3) Disolvente (Agua) 1. el volum en de la disolución es prácticam ente igual al del disolvente.29. habrá tam bién 100 g de agua.29. y dado que la densidad del agua es 1 Kg/L.Calcular la MOLARIDAD. De ahí que los valores de Molaridad y m olalidad coincidan A-35 - Calcule todas las expresiones de la concentración (g/L.24% % = Volum en (m L) 100 m L • 100 m L M = = 0.26 100 g + = Disolución = 12.41 g/mol RESOLUCIÓN Soluto (Cd 2 + ) Disolvente Disolución M = Masa (g) 0.30 de 66 .26 1. por lo que en 1 L de disolución habrá 1 L de agua.082 1 L = 1000 m L m = == 7.082 g/l de Cd 2 + . habrá tam bién 1 Kg de agua.13 .12 g/cm 3 . y dado que la densidad del agua es 1 g/m L.El análisis de un agua industrial contaminada indica que tiene 0. el volum en de la disolución es prácticam ente igual al del disolvente. RESOLUCIÓN PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES .26 g de soluto en 100 mL de disolución RESOLUCIÓN El soluto es el ácido nítrico: HNO 3 . = 2. A-36 .6 g/L 101. agua.10 -4 M Al tratarse de una disolución m uy diluida. Calcule su molaridad y su molalidad Datos: Masa atómica del Cd = 112. molalidad y fracción molar de una disolución de ácido sulfúrico del 16% en peso y una densidad de 1. por lo que en 100 m L de disolución habrá prácticam ente 100 m L de agua. Y una vez completada la tabla. 1.2 g soluto ác. en este caso el ácido sulfúrico: H 2 SO 4: => 1. que coincidirá numéricamente con su masa dado que la densidad del agua es 1 g/ml.8 g de agua. Fracción molar: PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL = MOLAR molal = 0.83 moles Volumen ---- + DISOLUCIÓN 940. Sulfúrico.2 = 940. 1 + 16 . = 1.8 ml 1 litro = 1000 ml A partir de él.16 = 179.31 de 66 .83 MOLARIDAD: molalidad: = 1. que es: m = v.0 Para completar la tabla.94 .2 g = 1.12 = 1120 g De esta cantidad sabemos que el 16% es soluto y así: g soluto = 1120 . soluto o incluso disolvente. podemos calcular ya cualquier expresión de la concentración de la misma forma que en el ejemplo anterior.2 + 32. ya sea cantidad de disolución.05 g/ml). 0. que puede ser cualquiera.8 g = 1120 g 940. por lo que la cantidad restante será disolvente agua: 1120 . determinamos el volumen de disolvente.0 = 1.Determinamos el peso molecular del soluto.179. determinamos la masa de la disolución partiendo de la densidad de la misma (1. aunque no lo necesitemos en la mayor parte de las ocasiones. En este caso vamos a tomar como referencia 1 litro de disolución.2/98.d = 1000 . Este dato lo colocamos en la tabla.034 LAS DISOLUCIONES .0 . 4 = 98. expresándolo también en moles: n = 179. tenemos que tomar una cantidad de partida.83 moles Finalmente. dato que colocaremos en la tabla en la correspondiente casilla SOLUTO DISOLVENTE Masa 179. 5) y así: y estos 2.33 g/m ol.5% en peso y d = 1. cuya fórm ula es: Y para calcular la norm alidad: Nº de equivalentes-gram o que hay por cada litro de disolución.05 Molar de que se dispone. Por ello. por lo que nos quedará: Para preparar 500 m l de una disolución 0. teniendo en cuenta que la “valencia” del hidróxido de bario es el nº de OH que contiene.PREPARACIÓN DE DISOLUCIONES A PARTIR DE OTRAS B-01 . ¿Qué cantidad de la misma se necesita para preparar 500 ml de una disolución 0. vam os a determ inar la cantidad de H Cl puro necesario para preparar 250 cm 3 de la disolución 0.29 Molar utilizando la expresión que nos define la Molaridad.29 ) el volum en a preparar (250 m l) y la m asa m olecular del soluto H Cl (36.65 g hem os de tom arlos del reactivo com ercial del que se dispone: del 37. contiene los siguientes datos: HCI densidad 1. en 5 litros disolución. cuya etiqueta. a) ¿Cuántos mililitros del reactivo comercial se necesitarán para preparar la citada disolución? b) Explique cómo actuará para preparar la disolución pedida y el material utilizado.5% de riqueza: PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES . por lo que el volum en de ésta que es necesario será: B-02(*) - Se desea preparar 250 cc de una disolución 0. hem os de tener en cuenta que todo el H Cl existente en la disolución a preparar hem os de tom arlo del reactivo com ercial de que se dispone.17 = 171.02 M se necesitan: que tenem os que tom ar de la disolución 0.184 g/m l Se determ ina prim ero la m asa del reactivo com ercial teniendo en cuenta que tiene un 37. RESOLUCIÓN A) Haciendo un balance de m ateria.Hallar la norm alidad y la molaridad de una disolución acuosa de hidróxido de bario que contiene 42.184 g/mL y 37. entre otros. aplicam os la definición de la m ism a: Nº de m oles de soluto que hay en 1 litro de disolución. añadiéndole la cantidad de agua que sea necesaria. en la cual conocem os la Molaridad (0. aplicam os tam bién la fórm ula que nos la da.02 M? RESOLUCIÓN Para calcular la Molaridad de esta disolución de hidróxido de bario.33 + 2. es decir 2.5 % en peso .Grupo B . cuyo peso m olecular o m asa m olecular m edia es: Ba(OH) 2 = 137.29 molar de ácido clorhídrico y para ello se dispone de agua destilada y de un reactivo comercial de tal ácido.32 de 66 .8 g. 14. a un m atraz aforado de 250 m l.14 g/m l. agitando para hom ogeneizar la disolución. podem os calcular el volum en del m ism o que se necesita: B) Para preparar esta disolución. enrasando a continuación con m ás agua destilada Se utilizaría una pipeta graduada y un m atraz aforado de 250 m l: Pera de absorción: Pipeta graduada: Matraz aforado: B-03 - Se tienen 40 ml.00 g = 100.14 g/cm 3 y del 32% de riqueza en peso.00 g 87.60 .72 m l. la cantidad de soluto: Ác. el 32% es soluto (ác. esos 100 g de disolución ocuparán: de donde V = 87.32 = 14.01 g = 45. pues las pipetas de uso com ún no tienen tanta precisión) y se trasvasan. y conociendo la densidad de la disolución inicial.96 ml del reactivo com ercial m ediante una pipeta graduada provista de una pera de absorción (deberían tom arse 6 m l. 45. tendrem os 32 g de soluto (el 32%) y. g = 45. Sulfúrico). y de esta cantidad. calculam os la m asa de la disolución: . se tom arían los 5.59 g de soluto ác. 0. a) ¿Cual es su Molaridad? B) Si partiendo de dicha cantidad se desea preparar una disolución 1M de dicho ácido.60 g de disolución.33 de 66 . teniendo en cuenta que su densidad es 1.59 = 31. por lo que el resto de la m asa total serán de disolvente: 45. de una disolución de ácido sulfúrico de densidad 1. Sulfúrico.60 g 40 m l Partiendo de los 40 m l. añadiéndole unos 100 ó 150 m l de agua destilada.72 m l con lo que la m olaridad es: b) Por otra parte. Sulfúrico que tendrem os en la disolución que se quiere preparar ha de salir de los 40 m L de la disolución que se tienen inicialm ente: Soluto Disolvente Disolución 14. conociendo la densidad de este reactivo com ercial.y.00 g + 68. con lo que el cuadro quedará: Soluto Disolvente Disolución 32.01g de agua PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES . ¿Qué volumen de agua destilada será preciso añadir? RESOLUCIÓN: a) Para calcular la m olaridad de la disolución podem os partir de cualquier cantidad.59 g + 31. Si partim os de 100 g de disolución.60 . 00 g 83. esos 100 g de disolución ocuparán: Soluto 36. hem os de determ inar ahora el volum en de la disolución 1 Molar (es la concentración que debe tener la disolución que nos piden) que se puede preparar con los 14.3 m l de disolución hay 36. teniendo en cuenta que su densidad es 1.59 g de soluto ác. el resto del volum en es el volum en de agua que se debe añadir : 149 . se necesita: y estos 1.825 g los hem os de tom ar de la disolución inicial. deseamos preparar 500 cm 3 de una disolución de ácido clorhídrico 0.59 g de ác. las expresiones de la concentración las sacam os tom ando los datos de este cuadro. y si se disponía ya de 40 m l. A partir de esta disolución.2 g/cm 3 y riqueza 36 % en peso) Calcular su Molaridad y molalidad. Sulfúrico).0 g de HCl. es el m ism o resultado que con los datos anteriores ya que se trata de la m ism a disolución Continuando con estros datos.. en la que. por lo que de esta form a determ inarem os el volum en que nos hace falta: L = 0. por lo que: PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES .Disponem os de ácido clorhídrico com ercial (densidad = 1.1 Molar.3 m l Ya con estos datos. que será: obviam ente. adem ás que el Peso m olecular del ác.40 = 109 ml de agua destilada deben añadirse B-04 . de acuerdo con el cuadro.149 ml .149 litros de disolución !M olar que pueden obtenerse L = 0.Con estos datos tam bién puede calcularse la m olaridad.34 de 66 .2 g/m l.5 = 36. teniendo en cuenta. Sulfúrico y para ello partim os de la expresión de la Molaridad aunque ahora conocem os el valor de la Molaridad (1 Molar) y la cantidad de soluto (14.00 g = 100. Clorhídrico es: HCl = 1 + 35.5 con lo que la m olaridad es: y la m olalidad: Para preparar 500 m l de una disolución 0. por cada 83.00 g + Disolvente Disolución 64. Si partim os de 100 g de disolución. tendrem os 36 g de soluto (el 36%) y el resto (64 g) de disolvente. ¿qué volumen de la disolución inicial hemos de tomar? RESOLUCIÓN a) Para calcular la m olaridad de la disolución podem os partir de cualquier cantidad.1 M. la cual tiene un 52% de riqueza.6% de riqueza en peso se necesita para preparar dos litros de disolución 1 Norm al? RESOLUCIÓN La cantidad de H Cl que necesita para preparar esos dos litros de disolución debe obtenerse de la disolución inicial.19 g/ml. lo cual calculam os tam bién m ediante PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES .35 de 66 .6% de la masa total de la disolución. el volumen de esa disolución inicial que es necesario será: B-06 .0 g constituyen el 31. Calcular su Molaridad. por lo que esos 73. para lo cual partimos de la definición de Molaridad. Por ello. Se cogen 50 ml de la disolución anterior y se le añade más agua hasta completar 200 ml. vamos a calcular dicha cantidad partiendo de la definición de Normalidad y del hecho de conocer tanto el volumen de disolución a preparar (2 litros) como su concentración (1 N): y esos 73.¿Que cantidad de ácido clorhídrico con una densidad de 1. RESOLUCIÓN Hemos de calcular en primer lugar la cantidad de HCl (soluto) que hay en los 5 Litros de la disolución 2M.19 g/mL y un 31.6% de soluto. para el HCl su peso molecular es: Pm = 35.B-05 - Calcular el volum en de ácido clorhídrico de densidad 1. por lo que: y. Para calcular la concentración de la disolución resultante hem os de determ inar la cantidad de soluto que hay en esos 50 m l de disolución.0 g de Hcl deben obtenerse de la disolución de que se dispone.0 g de cloruro de calcio en agua hasta completar medio liitro de disolución. dado que su densidad es 1.5 y estos 365 gramos hemos de tomarlos de la disolución de la que se dispone. la cual tiene un 31. ¿Cual será la Molaridad de la nueva disolución? RESOLUCIÓN De acuerdo con la expresión que nos da el valor de la m olaridad de una disolución tenem os: De esta disolución cogem os 50 m l y se le añade m ás agua.5 + 1 = 36. el volumen de la misma será: B-07 - Se disuelven 20.083. que será: Y dado que la densidad de esta disolución es 1. teniendo en cuenta que.083 g/mL y del 52% de riqueza en peso necesario para preparar 5 litros de disolución de concentración 2M. 827 g/ml y d= 92. Com o ya disponíam os de 1 litro.la expresión de la Molaridad: por lo que en la disolución final que obtenem os al añadirle m ás agua tendrem os: 2 g de soluto CaCl 2 disueltos en 200 m l de disolución.9 g 132. y disponem os de 1694.9 g de ácido sulfúrico. B) La molaridad de la disolución obtenida RESOLUCIÓN De acuerdo con la expresión que nos da el valor de la m olaridad de una disolución calculam os la cantidad de ác. hem os de añadirle el resto de agua: 16. Considerando los volum enes aditivos. Sabiendo que tiene una riqueza en ácido sulfúrico del 98.36 de 66 . calcular: a) Su m olaridad y su fracción molar b) La cantidad de agua que será necesario añadir a 100 ml de dicho ácido para obtener un ácido 10 MOLAR. ¿Qué volum en de ácido se obtiene? PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES .84 g/ml. Sulfúrico puro que tenem os en ese LITRO de la disolución que nos dan: Masa (g) Soluto Disolvente Disolución 1694.77% de riqueza en peso.949 litros de agua hem os de añadirle La Molaridad de esta nueva disolución la calculam os por m edio de la expresión que nos da la Molaridad de una disolución: B-09 - La etiqueta de un ácido sulfúrico concentrado indica que la densidad del ácido es 1.1 gramo de ácido puro por ml de disolución.1 g 1827 g Volum en (m l) 1000 m l y dado que tiene una riqueza del 92.1 = 15.77% : Puesto que tenem os que preparar una disolución cuya concentración es 0. tendrem os: que es el volum en total de la nueva disolución.949 .1 g/m l. Calcular: a) El volumen de agua que hay que añadir a dicho volumen de ácido concentrado para preparar una disolución que contenga 0.0% en peso. La m olaridad la obtendrem os aplicándole la expresión que nos la da: B-08 (*) - Se tiene 1 litro de ácido sulfúrico concentrado de densidad 1. 98 =1803. DATOS: Pesos atómicos: H = 1.18 g/ml y se ponen en un m atraz aforado de 500 ml. determ inam os el volum en de disolvente.2/98 = 18. el prim ero de los cuales es siem pre la determ inación del peso m olecular del soluto.0% es soluto y así: g soluto = 1840 . 1. Estos datos los colocam os en la tabla. 0. se determ ina de igual form a el volum en de la disolución final.2 = 39. expresándola como Molaridad.RESOLUCIÓN Para determ inar esas expresiones de la concentración hem os de realizar varios cálculos previos. N = 14.0 Para com pletar la tabla con los datos de la disolución. por lo que la cantidad restante será disolvente agua: 1840 .40 moles de ácido sulfúrico Disolvente agua: n = 36.37 de 66 .84 = 1840 g De esta cantidad sabem os que el 98.40 M OLAR FRACCIÓN M OLAR: X = 18.04 moles de agua finalm ente. Y una vez com pletada la tabla.40 + 2. Este núm ero de m oles se determ ina a partir de la fórm ula que nos define la m olaridad de una disolución: .Se tom an 50 ml de un ácido nítrico del 30% en peso y densidad 1. ya que solam ente se le añade agua.84 moles de ácido sulfúrico Y con este dato. determ inam os la m asa de la disolución partiendo de la densidad de la m ism a (1.40 m oles soluto / (18. En este caso vam os a tom ar com o referencia 1 litro de disolución.04 m oles 36.40 m oles/1 litro = 18. soluto o incluso disolvente. que puede ser cualquiera.184 litros de disolución. podem os calcular ya las dos expresiones de la concentración que nos piden: M OLARIDAD: M = 18. que es: m = v.2 g = 18.8 g de agua.0 RESOLUCIÓN La cantidad de soluto ác. molalidad y % en peso. 1 + 16 .40 / 20.44 = 0.04) = 18. el núm ero de m oles de soluto ácido sulfúrico es el m ism o en los 100 m l que tom am os que en la disolución final obtenida. La m asa de los 50 m l de la prim era disolución la obtenem os a partir de su densidad: PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES .900 B) En este caso.d = 1000 . 4 = 98.2 g soluto ác.1803. que debe tener una concentración 10 Molar: . V = 0.8/18 = 2. tenem os que tom ar una cantidad de partida. dato que colocarem os en la tabla en la correspondiente casilla SOLUTO Masa 1803. ya sea cantidad de disolución.05 g/m l).8 g = 2. añadiéndole después agua hasta llenarlo.0 O = 16. Nítrico que hay en la disolución final es la m ism a que tenem os en los 50 m l que se cogen de la prim era disolución. pues después se le añade exclusivam ente agua. Sulfúrico. aunque no lo necesitem os en la mayor parte de las ocasiones. en este caso el ácido sulfúrico: H 2 SO 4: => 1. que coincidirá num éricam ente con su m asa dado que la densidad del agua es 1 g/m l.8 m l DISOLUCIÓN = 1840 g 1 litro = 1000 m l A partir de él. Calcule la concentración de la disolución resultante.40 m oles Volum en ---- DISOLVENTE + 36.2 + 32 . por lo que hemos de añadir 84 ml de agua a los 100 m l de la disolución inicial que teníam os B-10 . expresándolos tam bién en m oles: Soluto ácido sulfúrico: n = 1803. n SOLUTO = 1.0 . m = 0. de donde: g = 50.18 = 59 g.40 Kg/L= 1.. hem os de tener en cuenta que todo el HNO 3 existente en la disolución a preparar hem os de tom arlo del reactivo com ercial de que se dispone.50 = 450 m l de agua. Nítrico.56 Molar .40 Kg/L y riqueza 65% en peso.7 + 41. el g soluto = 59.3 = 491. pero adem ás se tienen otros 41. M = 0.3 g de disolvente agua 17.3 g de agua procedentes de la prim era disolución. Por ello.7 g En cuanto a la cantidad de disolvente.1.7 g de soluto ác. A) ¿Qué volum en de la misma se necesitará para preparar 250 ml de una disolución 0.0.3 = 491.018) y así: y estos 7. que son 450 g de agua. en la cual conocem os la Molaridad (0. por lo que la cantidad total de disolvente agua que se tiene en esta segunda disolución es: 450 + 41. g disolvente = 59 .3 g = 509 g de disolución 2ª disolución 500 ml de disolución Por lo que las concentraciones pedidas.3 g de disolvente agua y el resto será disolvente agua: 17.48% B-11 .38 de 66 .7 = 41.88 g del ácido nítrico puro hem os de tom arlos del reactivo com ercial del que se dispone: del 65% en peso y d = 1.40 g/m l Se determ ina prim ero la m asa del reactivo com ercial teniendo en cuenta que tiene un 65% de riqueza: PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES . dado que se tenían 50 m l y se llena el m atraz de 500 m l con agua.La etiqueta de una botella de ácido nítrico señala como datos del mismo: densidad 1. además de señalar las características de peligrosidad.57 molal De donde: % peso de soluto = = 3.7 + 450 + 41.17.3 = 59 g 1ª disolución 50 m l En la disolución final tendrem os la m ism a cantidad de soluto que en la prim era disolución: 17.5 ) el volum en a preparar (250 m l) y la m asa m olecular del soluto HNO 3 (63.30 = 1.16 = 63 M OLARIDAD: y al sustituir: M OLALIDAD: % EN PESO: y al sustituir: . se deben añadir: 500 . teniendo en cuenta que el Pm del ácido nítrico HNO 3 es: 1 + 14 + 3. vam os a determ inar la cantidad de HNO 3 puro necesario para preparar 250 cm 3 de la disolución 0. que es la m asa total de la prim era disolución en los cuales. 3% es soluto: .5 Molar B) Explique el procedimiento seguido en el laboratorio y dibuje y nombre el material necesario para su preparación RESOLUCIÓN A) Haciendo un balance de m ateria.5 Molar utilizando la expresión que nos define la Molaridad. añadiéndole la cantidad de agua que sea necesaria. y. m ientras que el resto es disolvente agua. conociendo la densidad de este reactivo com ercial.43 g/m l. V = 76. añadiéndole la cantidad de agua que sea necesaria. pues las pipetas de uso com ún no tienen tanta precisión) y se trasvasan.: Pera de absorción: Pipeta graduada: Matraz aforado: B-12 - Si se parte de un ácido nítrico del 68% en peso y densidad 1.39 de 66 .52 g/ml .7 m l.66 ml del reactivo com ercial m ediante una pipeta graduada de 10 m l provista de una pera de absorción (deberían tom arse 8. la pera de absorción es necesaria ya que el ácido nítrico del 65% es m uy corrosivo y no debe aspirarse directam ente con la pipeta desde la botella. Calcular: a) ¿Qué volum en debe utilizarse para obtener 100 ml de un ácido nítrico del 55% en peso y densidad 1. se tom arían los 8. podem os calcular el volum en del m ism o que se necesita: . podem os calcular el volum en del m ism o que se necesita: B) Para preparar esta disolución.1 cm 3 hemos de tomar del HNO 3 comercial del 68% hemos de tomar PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES . la m asa de la disolución a obtener.65 g hem os de tom arlos del reactivo com ercial del que se dispone: del 68% en peso y d = 1. g HNO 3 = 78. a un m atraz aforado de 250 m l. que tam bién conocem os: 1. añadiéndole unos 100 ó 150 m l de agua destilada. en la cual el 55% es soluto HNO 3 puro. vam os a determ inar la cantidad de HNO 3 puro necesario para preparar 100 cm 3 de la disolución del 55% utilizando tanto esta riqueza com la densidad de este ácido. enrasando a continuación con m ás agua destilada Se utilizaría una pipeta de 10 m l graduada y un m atraz aforado de 250 m l.52 g/m l Se determ ina prim ero la m asa del reactivo com ercial teniendo en cuenta que tiene un 68% de riqueza: y.43 g/ml b) ¿Cómo lo prepararía en el laboratorio? RESOLUCIÓN A) Haciendo un balance de m ateria. agitando para hom ogeneizar la disolución. conociendo la densidad de este reactivo com ercial.65 g de HNO 3 puro y estos 78. Por ello. hem os de tener en cuenta que todo el HNO 3 existente en la disolución a preparar hem os de tom arlo del reactivo com ercial de que se dispone. A partir de la densidad obtenem os la m asa del ácido a preparar: siendo: m = 143 g. a un m atraz aforado de 100 m l.42 g/m l Se determ ina prim ero la m asa del reactivo com ercial teniendo en cuenta que tiene un 70% de riqueza: y.5 . enrasarlo. hem os de tener en cuenta que todo el H Cl existente en la disolución a preparar hem os de tom arlo del reactivo com ercial de que se dispone.00 g de H Cl puro y estos 72. Al tener que añadir poca cantidad de agua destilada: unos 24 m l.0 g hem os de tom arlos del reactivo com ercial del que se dispone: del 70% en peso y d = 1.0 RESOLUCIÓN A) Haciendo un balance de m ateria. provista de una pera de absorción) y se trasvasan. añadiéndole la cantidad de agua que sea necesaria.20 g/m l. la m asa de la disolución a obtener.20 g/mL . podem os calcular el volum en del m ism o que se necesita: . (es m ás precisa una pipeta. disolvente y disolución que tenem os. CI = 35.B) Para preparar esta disolución. y que son: PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES . b) La molaridad y fracción molar de la segunda disolución.0 . g H Cl = 72. la cual.42 g/mL que sería necesario para preparar 300 mL de una disolución de HCI del 20% en peso y densidad 1. no son habituales.1 ml del reactivo com ercial m ediante una probeta graduada. m ientras que el resto es disolvente agua. vam os a determ inar la cantidad de H Cl puro necesario para preparar 300 cm 3 de la disolución del 20% utilizando tanto esta riqueza com la densidad de este ácido. añadiéndole agua destilada hasta. Por ello. se tom arían los 76. en la cual el 20% es soluto H Cl puro. 0 = 16. A partir de la densidad obtenem os la m asa del ácido a preparar: siendo: m = 360 g.40 de 66 .43 cm 3 hemos de tomar del H Cl comercial del 70% hemos de tomar Con estos cálculos conocem os tam bién las cantidades de soluto. Datos: Masas atómicas H = 1. no es necesario añadir una cantidad m enor antes y agitar Se utilizaría una probeta graduada de 100 m l y un m atraz aforado de 100 m l: Matraz aforado: Probeta Pera de absorción: Pipeta graduada: B-13 . V = 72. que tam bién conocem os: 1. pero es dem asiada cantidad y necesitaríam os una de 100 m l. conociendo la densidad de este reactivo com ercial.El volumen de una disolución de HCI del 70% en peso y densidad 1. 3 M ? Datos: M asas atóm icas: H = 1.0 288 360 Gram os 300 cm + Volum en = 3 La Molaridad de una disolución viene dada por la expresión: .7 g hem os de tom arlos del reactivo com ercial del que se dispone: del 98% en peso y d = 1. V = 8.5 litros = 500 cm 3 de la disolución 0.Masa SOLUTO DISOLVENTE DISOLUCIÓN 72. hem os de tener en cuenta que todo el H 2 SO 4 existente en la disolución a preparar hem os de tom arlo del reactivo com ercial de que se dispone.11. en la cual al sustituir. vam os a determ inar la cantidad de H 2 SO 4 puro necesario para preparar 0.5 Iitros de otra disolución de ácido sulfúrico 0. podem os calcular el volum en del m ism o que se necesita: .57 Molar Análogam ente hacem os con la fracción m olar. teniendo en cuenta que el peso m olecular del soluto H Cl es 1 + 35. S=32 RESOLUCIÓN Haciendo un balance de m ateria.41 de 66 .15 cm 3 hemos de tomar del H 2 SO 4 comercial del 98% hemos de tomar PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES . añadiéndole la cantidad de agua que sea necesaria. conociendo la densidad de este reactivo com ercial.5 = 36.5 6. QUE ES LA FRACCIÓN MOLAR DEL SOLUTO B-14 - Se dispone de una disolución acuosa de ácido sulfúrico del 98% de riqueza en peso y densidad 1. cuyo valor viene dado por la expresión: EN LA CUAL AL SUSTITUIR TENIENDO EN CUENTA QUE EL DISOLVENTE ES AGUA: 0. A partir de esta fórm ula de la Molaridad: de donde: g = 14. O =16.3 Molar utilizando la expresión que nos da la Molaridad de una disolución. y estos 14.84 g/m l Se determ ina prim ero la m asa del reactivo com ercial teniendo en cuenta que tiene un 98% de riqueza: y. Por ello. ¿Qué volumen de esta disolución se necesita para preparar 0.84 g/mL.7 g de ácido sulfúrico puro (soluto) que se necesitan para preparar la disolución pedida. 60 g de disolución 40 ml y de esta cantidad. el resto del volumen es el volumen de agua que se debe añadir : 148 . para lo cual partim os de la definición de Norm alidad.01g de agua Ahora.5 y estos 365 gram os hem os de tom arlos de la disolución de la que se dispone.59 g Disolvente + 31.00.40 = 108 ml de agua destilada deben añadirse B-16 .84 g.42 de 66 . Sulfúrico.60 g Partiendo de los 40 ml. Sulfúrico). para el HCl la “valencia” es 1 (el núm ero de hidrógenos) y su peso m olecular es: Pm = 35.00.14 g.60 . Sulfúrico: Podemos partir de la expresión de la Normalidad o bien calcular su Molaridad dado que en el caso del ác. Sulfúrico H 2 SO 4 la valencia es 2 (tiene 2 hidrógenos) y como N = M. el volum en de esa disolución inicial que es necesario será: B-17 .B-15 . 0. H = 1.cm . Considerense los volúmenes aditivos RESOLUCIÓN: La cantidad de soluto: Ác.083 g/mL y del 52% de riqueza en peso necesario para preparar 5 litros de disolución de concentración 2N. ¿Qué volumen de agua destilada será preciso añadir?(feb95-1-c2) Datos: Masas atómicas: O = 16. dado que su densidad es 1. RESOLUCIÓN Hem os de calcular en prim er lugar la cantidad de HCl (soluto) que hay en los 5 Litros de la disolución 2N. 2 = M. teniendo en cuenta que. g = 45. y conociendo la densidad de la disolución inicial.2 .149 ml .60 . calculamos la masa de la disolución: .3 . S = 32.14 g/cm3 y del 32% de riqueza en peso. y si se disponía ya de 40 ml. por lo que el resto de la masa total serán de disolvente: 45.083. hemos de determinar el volumen de una disolución 2N que se puede preparar con los 14.cm .59 = 31. la cual tiene un 52% de riqueza. el 32% es soluto (ác.3 RESOLUCIÓN PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES . A) Calcule la molalidad del citado ácido B) Calcule el volum en de ácido sulfúrico necesario para preparar 100 cm 3 de disolución del 20% y densidad 1.5 + 1 = 36.01 g Disolución = 45. por lo que: y.Se tiene una disolución de ácido sulfúrico de riqueza del 98% en peso y densidad 1.14.32 = 14. se desea preparar una disolución 2N de dicho ácido. Sulfúrico que tendremos en la disolución que se quiere preeparar ha de salir de los 40 mL de la disolución que se tiene: Soluto 14.59 g de soluto ác. M = 1 Molar L = 0.59 g de soluto ác.Calcular el volum en de ácido clorhídrico de densidad 1.Partiendo de 40 ml.v .00. de una disolución de ácido sulfúrico de densidad 1. 45. 1. 4 = 98. expresándolos tam bién en m oles: Soluto ácido sulfúrico: n = 1803.1803. hem os de tom ar un volum en de la prim era disolución en la cual haya 22. Los cálculos para esta segunda disolución.22.67 m oles 91.8 m l DISOLUCIÓN = 1840 g 1 litro = 1000 m l A partir de él.04 m oles 36. aunque no lo necesitem os en la mayor parte de las ocasiones.2 g = 18.14 g/m l). c) Indique el material de laboratorio que utilizaría y qué haría para preparar la disolución inicial.2 g soluto ác.8 g soluto ác. 0. por lo que la cantidad restante será disolvente agua: 1840 . soluto o incluso disolvente.2 g = 5. que coincidirá num éricam ente con su m asa dado que la densidad del agua es 1 g/m l.84 = 1840 g De esta cantidad sabem os que el 98.8 g de agua.2 g: V = = 0.2 + 32 .0% es soluto y así: g soluto = 1840 .98 =1803.0% es soluto y así: g soluto = 114 . ya sea cantidad de disolución.8/18 = 2.0 Para com pletar la tabla con los datos de la disolución.84 g/m l). 0. podem os calcular ya la m olalidad de esa disolución: M OLALIDAD: M = = = 500 M OLAL B) En este caso. el prim ero de los cuales es siem pre la determ inación del peso m olecular del soluto. tenem os que tom ar una cantidad de partida.8 = 91. aunque en esta caso vam os a partir de la cantidad que hay que preparar: 100 m L SOLUTO Masa 22.20 =22.2 g de agua. determ inam os la m asa de la disolución partiendo de la densidad de la m ism a (1.40 moles de ácido sulfúrico Disolvente agua: n = 36. Calcule: a) La molaridad de la disolución. por lo que la cantidad restante será disolvente agua: 114 . SOLUTO Masa 1803.40 m oles Volum en ---- DISOLVENTE + 36. determ inam os la m asa de la disolución partiendo de la densidad de la m ism a (1.04 moles de agua finalm ente.8 g de soluto ác. Y una vez com pletada la tabla. Sulfúrico y sabem os que en 1 L había 1803. ya que solam ente se le añade agua.43 de 66 .18 .d = 100 .233 m oles Volum en ---- DISOLVENTE + 91. en este caso el ácido sulfúrico: H 2 SO 4: => 1.1 M.Para determ inar esas expresiones de la concentración hem os de realizar varios cálculos previos. que es: m = v. En este caso vam os a tom ar com o referencia 1 litro de disolución. que es: m = v. 1 + 16 .2/98 = 18. que hem os de preparar los realizam os de la m ism a form a que para la prim era. Por tanto.d = 1000 . dato que colocarem os en la tabla en la correspondiente casilla. que puede ser cualquiera.9 g de hidróxido de potasio en la cantidad de agua precisa para obtener 500 mL de disolución. Sulfúrico. Sulfúrico.64 mL se necesitan B . b) El volumen de disolución de hidróxido de potasio necesario para preparar 300 mL de disolución 0. la cantidad del soluto ácido sulfúrico que hem os de tom ar de esta prim era disolución es lal m ism o que habrá en los 100 m l que tom am os que en la disolución final obtenida.2 = 39.. determ inam os el volum en de disolvente.14 = 114 g De esta cantidad sabem os que el 20. PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES .01264 L .8 g = 2. Estos datos los colocam os en la tabla. 1.Se disuelven 54.2 m l DISOLUCIÓN = 114 g 100 m l A partir de él. V = 12.8 g = 0. aplicada a la primera disolución. Y esta cantidad la hemos de tomar de la disolución que nos dan.34 + 2. cuyo peso molecular o masa molecular media es: Ba(OH) 2 = 137.84 g/m l).17 = 171. 0.34 g/mol. molalidad y la fracción molar del amoniaco. M = 1.10 g/mol.0153 Litros = . por m edio de un em budo cónico y se agitaría hasta la com pleta disolución del soluto.14.44 de 66 . cuya molaridad hemos calculado antes. cuya fórmula es: De donde: g SOLUTO = 1.17 = 171.8 g = 4. Material necesario: Balanza de laboratorio Vidrio de reloj o pesasustancias y espátula Matraz aforado de 500 m L Em budo cónico B-19 .10 + 16.2 m l DISOLUCIÓN = 960 g 1 litro = 1000 m l A partir de él. tenem os que tom ar una cantidad de partida. RESOLUCIÓN Para determ inar esas expresiones de la concentración hem os de realizar varios cálculos previos. b) ¿Cómo prepararía 100 mL de dicha disolución en el laboratorio a partir de una disolución 4 M de amoniaco? c) Nombre y dibuje el material de laboratorio empleado.d = 1000 .3 mL se necesitan C) Se pesarían 54. cuyo peso molecular o masa molecular media es: Ba(OH) 2 = 137. ya sea cantidad de disolución. el prim ero de los cuales es siem pre la determ inación del peso m olecular del soluto.68 g de KOH: Para calcular la Molaridad de esta disolución de hidróxido de bario. en este caso el am oniaco: NH 3 : => 1. V DISOLUCIÓN = 0. a) Calcule la molaridad.34 g/mol. aplicamos la definición de la misma: Nº de moles de soluto que hay en 1 litro de disolución. Posteriorm ente se enrasaría dicho m atraz aforado.01 + 3 .34 + 2. utilizando la expresión de la Molaridad: Para calcular la Molaridad de esta disolución de hidróxido de bario.RESOLUCIÓN A) Para calcular la Molaridad de esta disolución de hidróxido de bpotasio.96 Molar B) Vamos a determinar la cantidad de soluto. aplicamos la definición de la misma: Nº de moles de soluto que hay en 1 litro de disolución.9 g de hidróxido de potasio en una balanza utilizando un pesasustancias o vidrio de reloj. Se pasarían a un m atraz aforado de 500 m L que estuviera lleno de agua hasta su m itad.01 Para com pletar la tabla con los datos de la disolución. de 15. soluto o incluso disolvente. determinamos el volumen de la misma en el cual se encuentran esos 1. aproxim adam ente. 1 = 17. hidróxido de potasio. por lo que utilizando de nuevo la expresión de la molaridad. que hay en esos 300 mL de la disolución 0. que puede ser cualquiera. En este caso vam os a tom ar com o referencia 1 litro de disolución.0 = 56.96 = 960 g PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES . aplicamos la definición de la misma: Nº de moles de soluto que hay en 1 litro de disolución.0 + 1.2 g = 49.68 g de KOH. determ inam os la m asa de la disolución partiendo de la densidad de la m ism a (1. que es: m = v.96 g/ml. cuya fórmula es: . dato que colocarem os en la tabla en la correspondiente casilla SOLUTO DISOLVENTE Masa 76. cuyo peso molecular o masa molecular media es: KOH = 39.52 m oles + 883.1 Molar a preparar.Una disolución acuosa al 8% en masa de amoniaco tiene una densidad de 0. cuya fórmula es: donde.07 m oles Volum en ---- 883. y m ás en este caso que el soluto es volátil. Para determ inar cual es esta cantidad. deberíam os añadir la cantidad de soluto que sea necesaria. 0. partiendo de la expresión de la Molaridad: .8/17.2/18 = 49.76.45 de 66 . En este caso necesitaríam os una probeta para m edir la cantidad necesaria de la disolución dada y un m atraz aforado de 100 m L el el cual se vierte esa cantidad. NaOH.804 g de NH 3 Por tanto hem os de añadirle a esos 100 m L 7. que es 4.2 g de agua.8 g soluto amoniaco. g soluto = 7. expresándolos tam bién en m oles: Soluto am oniaco: n = 76. tendríam os que utilizar una bom bona que contuviera dicho gas y dejar burbujear esa cantidad. se tom arían 100 m L de la disolución 4 Molar y le añadiríam os el NH 3 que se necesite. ** En nuestra opinión se trata de un error en las cantidades dadas. En este caso. aunque no lo necesitem os en la mayor parte de las ocasiones. determ inam os el volum en de disolvente.6. no es fácil añadir dicha cantidad. que es m enos concentrada que ésta. Y una vez com pletada la tabla. Disolución a preparar: Disolución de partida: . se podría concentrar la disolución calentado y evaporando parte del disolvente. y no fuera volátil.01 = 4.804 = 0.52 M OLAR = 5. Si se tratara de otro soluto que no fuera un gas. com o es el caso del NaCl.08 =76. que coincidirá num éricam ente con su m asa dado que la densidad del agua es 1 g/m l.688 . es preparar una disolución a partir de otra m ás concentrada añadiendole la cantidad necesaria de disolvente agua. podem os calcular ya las expresiones de la concentración pedidas: M OLARIDAD: M = = M OLALIDAD: M = = FRACCIÓN M OLAR: X = = 4.52 Molar. etc.688 g de NH 3 .084 Para preparar esta disolución a partir de otra 4 Molar.12 M OLAL = = 0.884 g de NH 3 deben añadirse Dado que el NH 3 es un gas. enrasándolo después con m ás agua: MATRAZ AFORADO PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL PROBETA LAS DISOLUCIONES .8 = 883.0% es soluto y así: g soluto = 960 . ya que lo norm al.07 moles de agua finalm ente. así com o los que tiene que haber en la disolución a preparar. g soluto = 6. pero en este caso si se calienta la disolución elim inaríam os el am oniaco antes de que se evaporara el agua con lo que conseguiríam os el efecto contrario al buscado. calculam os la cantidad de NH 3 que hay en los 100 m L de la disolución 4 Molar.52 moles de amoniaco Disolvente agua: n = 883. por lo que la cantidad restante será disolvente agua: 960 .De esta cantidad sabem os que el 8. Estos datos los colocam os en la tabla. com o es el am oniaco. 84 g/mL y del 97% de riqueza.5050 = 38.0 .12 g ) y los 100 g de agua añadidos.2 g 55 m l A partir de él. Si ahora le añadim os m ás agua se form a una nueva disolución que contiene 38.397 m oles Volum en ---- DISOLUCIÓN + 100 + 38.88 g = 0.0 . O = 16.40 g/mL y del 50.0 RESOLUCIÓN La cantidad de soluto “ácido sulfúrico” que tendrem os en la disolución final en la m ism a que hay en los 55 m L que se tom an de la disolución inicial: SOLUTO Masa 98.12 g de agua. determ inam os la m asa de la disolución partiendo de la densidad de la m ism a (1.0 . El volumen de la disolución resultante resultó ser de 150 mL. A) Calcule la Molaridad y la molalidad de la disolución resultante.88 = 38.d = 55 .58 Molar = = 2. podem os calcular ya las concentraciones pedidas sin m ás que aplicar las fórm ulas que nos las dan: MOLARIDAD: M = MOLALIDAD: M = = = 2.12 m l 154 m l Con todos estos datos. que es: m = v. El volumen de la disolución resultante resultó ser de 154 mL.12 g de agua = 77 g 38.46 de 66 . O = 16.88 g de soluto ác sulfúrico.Se preparó una disolución acuosa de ácido sulfúrico a partir de 100 g de agua y 55 ml de otra disolución de ácido sulfúrico de densidad 1.12 g de agua = 177 g 138. S = 32. A) Calcule la Molaridad y la molalidad de la disolución resultante DATOS: Pesos atómicos: H = 1. los cuales ocupan un volum en de 154 m L.14 g/m l).0 g De esta cantidad sabem os que el 50. Esta disolución será: SOLUTO DISOLVENTE Masa 38.50% es soluto y así: g soluto = 77 .12 = 138. que es: PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES .50% de riqueza.04 g de agua 3.38. 1.397 m oles Volum en ---- + DISOLUCIÓN 38. 0. por lo que la cantidad restante será disolvente agua: 77 .88 g soluto ác. S = 32.0 RESOLUCIÓN La cantidad de soluto “ácido sulfúrico” que tendrem os en la disolución final en la m ism a que hay en los 55 m L que se tom an de la disolución inicial: SOLUTO DISOLVENTE Masa 38. jun to con el agua que tenía la prim era disolución (38.04 ml DISOLUCIÓN = 101.40 = 77. DATOS: Pesos atómicos: H = 1.0 .87 molal B-21 . Sulfúrico. determ inam os la m asa de la disolución partiendo de la densidad de la m ism a (1.00 m oles Volum en ---- DISOLVENTE + 3.88 g = 0.12 m l 55 m l A partir de él.14 g/m l).Se preparó una disolución acuosa de ácido sulfúrico a partir de 100 g de agua y 55 ml de otra disolución de ácido sulfúrico de densidad 1.B-20 .16 g = 1. 0.37 g HCl 23. volvem os a aplicarle la expresión de la Molaridad para determ inar su volum en: .Un ácido clorhídrico comercial contiene un 37% en peso de ácido clorhídrico y una densidad de 1. podem os calcular ya las concentraciones pedidas sin m ás que aplicar las fórm ulas que nos las dan: MOLARIDAD: M = = MOLALIDAD: M = 6. RESOLUCIÓN La cantidad de H Cl (soluto) que tenem os en los 20 m L de la disolución que nos dan la calculam os a partir de la densidad de la m ism a densidad: de soluto: 100 g disolución -----.2 g 150 m l Con todos estos datos. Esta disolución será: SOLUTO DISOLVENTE Masa 98.m = v.04 g ) y los 100 g de agua añadidos.04 g de agua 103.00 m oles Volum en ---- + 100 + 3. por lo que com o sabem os la Molaridad que ha de tener ésta.16 g = 1. RESOLUCIÓN En am bas disoluciones. teniendo en cuenta la expresión que nos da la Molaridad de una disolución: . la cantidad de soluto perm anece constante. que es el volumen de esta 2ª disolución B-23 . por lo que la cantidad restante será disolvente agua: 101. Si ahora le añadim os m ás agua se form a una nueva disolución que contiene 98. LAS DISOLUCIONES .5 litros. O = 16. de los cuales.1 M?. Cl = 35.d = 55 .8 ---------------.X PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL . .16 g soluto ác.84 = 101.16 g de soluto ác sulfúrico.2 . vam os a determ inar la cantidad de soluto que hay en la prim era disolución.71 molal B-22 - ¿Hasta qué volum en hay que diluir 250 mL de H 2 SO 4 0.8 g de disolución.0375 moles de H 2 SO 4 y esta es la cantidad de soluto que hay en la segunda disolución.g = 23.5). jun to con el agua que tenía la prim era disolución (3. Sulfúrico.50% es soluto y así: g soluto = 101. el 37 % son . 1. (Masas atómicas: H = 1. .04 g de agua.67 Molar = = = 9.04 m l DISOLUCIÓN = 201. solam ente se trata de añadir una cierta cantidad de agua. V = 1.025 M? (Pesos atómicos: H = 1.2 . . n SOLUTO = 0. ¿Qué cantidad de agua se debe añadir a 20 mL de este ácido para que la disolución resultante sea 0.2 g De esta cantidad sabem os que el 50. Por ello.98. S = 32).04 = 103.19 g/cc. los cuales ocupan un volum en de 150 m L.15 M para obtener una disolución 0.47 de 66 .97 = 98.16 = 3. ésta será la m ism a. V = 1601. añadiéndole después la cantidad de agua que sea necesaria. sea cual sea la tem peratura. Soluto Disolvente Disolución 8. en la cual conocem os la Molaridad (2.3 mL se necesitan B) La fracción m olar se define com o el cociente entre el nº de m oles de un com ponente de una m ezcla y el núm ero total de m oles de la m ism a. Por ello. a) Determínese el volum en de ácido fosfórico de densidad 1.00 ) el volum en a preparar (10.05 M. teniendo en cuenta que el peso m olecular del H Cl es: 35.5.16 = 98) y así: y estos 1960 g hem os de tom arlos del reactivo com ercial del que se dispone: del 80% en peso y d = 1.1 + 31 + 4.81 + 14. conociendo la densidad de este reactivo com ercial. vam os a determ inar la cantidad de H 3 PO 4 puro necesario para preparar los 10.53 g/m l.20 = 2394 mL de agua hay que añadir B-24 - Se desea preparar 10. RESOLUCIÓN A) Haciendo un balance de m ateria. B-25 . hem os de añadir agua hasta com pletar el volum en total: V AGUA = 2414 . Se determ ina prim ero la m asa del reactivo com ercial teniendo en cuenta que tiene un 80% de riqueza: y.81 g de HCl (soluto).00 Molar utilizando la expresión que nos define la Molaridad. por lo que com o teníam os 20 m L. ya que las posibles dilataciones o contracciones que produce la variación de la tem peratura influirán sobre el volum en que ocupen esas sustancias.0 L de ácido fosfórico.99 23. V = 2. por lo que dado que el nº de m oles se refiere a “cantidad de m ateria”. PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES .0 Litros) y la m asa m olecular del soluto H 3 PO 4 (3. H 3 PO 4 . b) Considere si la proposición siguiente es cierta: La fracción molar de H 3 PO 4 depende de la tem peratura". 2.: . .X= = 8.8 gram os 20 mL = y el volum en de la disolución final que se obtendrá lo calculam os a partir de la expresión de la Molaridad.Se dispone de 100 ml de una disolución de ácido clorhídrico 0.00 M. a) ¿Cóm o se procedería? b) Señale y dibuje el material más adecuado para hacerlo en el laboratorio. . hem os de tener en cuenta que todo el H 3 PO 4 existente en la disolución a preparar hem os de tom arlo del reactivo com ercial de que se dispone.0 Litros de la disolución 2.414 Litros de disolución.48 de 66 . pero no sobre la cantidad de las m ism as.53 g/mL y 80% en peso que debe tom arse. podem os calcular el volum en del m ism o que se necesita: .5 M y se desea preparar 100 mI de otra disolución del mismo ácido pero de concentración 0. así: .5 + 1 = 36. B) L = 0. 16 = 63 Para com pletar la tabla.42 g/m l). se tom arían los 10 m l de la prim era disolución m ediante una pipeta graduada provista de una pera de absorción y se trasvasan. determ inam os el volum en de la disolución partiendo de la densidad de la m ism a (1.05 M) hem os de tom arlo de la disolución de la que disponem os (la que es 0.5 M). que PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES . ¿Cuantos gramos de la misma se necesitarán para preparar 300 mL de una disolución 2. en este caso es el ácido nítrico: HNO 3 => 1 + 14 + 3 . la cual tiene una concentración 0. así: . dato que colocarem os en la tabla en la correspondiente casilla. hem os de tener en cuenta que todo el H Cl existente en la disolución a preparar (la que es 0.5) y así: y estos 0.RESOLUCIÓN A) Haciendo un balance de m ateria. expresándolo tam bién en m oles: n = 70/63 = 1. Por ello.05 Molar utilizando la expresión que nos define la Molaridad. a un m atraz aforado de 100 m l.5 Molar de dicho ácido? RESOLUCIÓN Se determ ina el peso m olecular del soluto. añadiéndole después la cantidad de agua que sea necesaria. agitando para hom ogeneizar la disolución. enrasando a continuación con m ás agua destilada Se utilizaría una pipeta graduada o una pipeta aforada de 10 m L.01 L = 10 mL se necesitan de la 1ª disolución Para preparar esta disolución. añadiéndole unos 50 ó 60 m l de agua destilada. ya sea cantidad de disolución.49 de 66 .11 moles de HNO 3 SOLUTO Masa 70 g = 1. una pera de absorción y un m atraz aforado de 100 m l: Pera de absorción: Pipeta graduada: Matraz aforado: B-26 - Se dispone de una disolución de ácido nítrico del 70% y d= 1.11 m oles Volum en ---- DISOLVENTE + 30 g 30 m l DISOLUCIÓN = 100 g 70. tenem os que tom ar una cantidad de partida.42 g/mL. vam os a determ inar la cantidad de H Cl puro necesario para preparar 100 m L de la disolución 0.05 ) el volum en a preparar (1000 m l) y la m asa m olecular del soluto H Cl (36. En este caso vam os a tom ar com o referencia 100 gram os de disolución. calculándolo tam bién a partir de la expresión de la Molaridad.5 Molar.1825 g hem os de tom arlos de la disolución que tenem os.42 m l A partir de él. soluto o incluso disolvente. en la cual conocem os la Molaridad (0. que puede ser cualquiera. los gram os de soluto que tendrem os son 70 g ya que se trata de una disolución del 70% dato éste que colocam os en la tabla. de esta form a. Calcule su Molaridad y su fracción Molar. Por ello. en la cual conocem os la Molaridad (2.76 Molar FRACCIÓN M OLAR: .6 g de ácido sulfúrico puro (soluto) que se necesitan para preparar la disolución pedida.6 g hem os de tom arlos del reactivo com ercial del que se dispone: del 96% en peso y d = 1. ¿Hay que tomar alguna precaución especial? b) Describa y dibuje el material necesario para preparar dicha disolución.75 MOLES de HNO 3 y estas 0. Por ello. vam os a determ inar la cantidad de HNO 3 puro necesario para preparar 300 cm 3 de la disolución 2. que es el peso m olecular del agua) 100 . AGUA Y una vez com pletada la tabla.76.Se dispone de una botella de ácido sulfúrico cuya etiqueta aporta los siguientes datos: densidad 1. de donde vem os que se necesitan: M SOLUTO = 0.75 m oles del ácido nítrico puro hem os de tom arlos del reactivo com ercial del que se dispone.50 de 66 . se calcula la m asa del disolvente.70 = 30 g = 1. añadiéndole la cantidad de agua que sea necesaria. A partir de esta fórm ula de la Molaridad: de donde: g = 68. RESOLUCIÓN Haciendo un balance de m ateria.1 L de la disolución 7 Molar utilizando la expresión que nos da la Molaridad de una disolución. M = 15. hem os de tener en cuenta que todo el H 2 SO 4 existente en la disolución a preparar hem os de tom arlo del reactivo com ercial de que se dispone.5 ) el volum en a preparar (300 m l) y la m asa m olecular del soluto HNO 3 (63) y así: . y así: de donde V DISOLUCIÓN = = 0.84 g/cc y riqueza en peso 96 % .0476 Litros = 47. X = 0.84 g/m l PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES . y estos 68.40 Para preparar los 300 m L de la segunda disolución. que la expresam os en gram os y m oles (en este caso al dividir los gram os entre 18.6 m L V DISOLUCIÓN = 47. cuya Molaridad habíam os calculado antes (15.es: y con estos datos. vam os a determ inar la cantidad de H 2 SO 4 puro necesario para preparar 100 m L = 0.5 Molar utilizando la expresión que nos define la Molaridad. hem os de tener en cuenta que todo el HNO 3 existente en esa cantidad de disolución a preparar hem os de tom arlo del reactivo com ercial de que se dispone. podem os calcular ya las expresiones de la concentración que nos piden: M OLARIDAD: . por lo que volvem os a aplicarle la expresión de la Molaridad. a) Calcule e indique cómo prepararía 100 ml de disolución 7 M de dicho ácido. añadiéndole después la cantidad de agua que sea necesaria.6 mL se necesitan de la disolución inicial B-27 .67 moles de disolvente. PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES . Calcule la cantidad. En este caso vamos a tomar como referencia 1 litro de disolución.8 ml DISOLUCIÓN = 1840 g 1 litro = 1000 ml A partir de él. Los m ateriales necesarios son: PROBETA EMBUDO CÓNICO MATRAZ AFORADO B-28 .0 Para completar la tabla con los datos de la disolución.84 g/ml).84 = 1840 g De esta cantidad sabemos que el 98. de H 2 SO 4 concentrado que hay que tomar para preparar 100 ml de la disolución diluida. aproxim adam ente. dato que colocaremos en la tabla en la correspondiente casilla SOLUTO Masa 1803.98 =1803.2 g = 18. Concentrado. 4 = 98. conociendo la densidad de este reactivo com ercial.14 g/cm 3 a partir de una disolución concentrada del 98 % y densidad 1.84 g/cm 3 . cuando se haya enfriado. 1 + 16 .Se quiere preparar una disolución de H 2 SO 4 del 20 % y densidad 1. para evitar proyecciones del m ism o ya que su m ezcla con agua suele ser violenta. 0.2 g soluto ác. 1. en volumen. soluto o incluso disolvente.8 g = 2.0% es soluto y así: g soluto = 1840 . en este caso el ácido sulfúrico: H 2 SO 4: => 1.51 de 66 . vertiendo después por m edio de un em budo y lentam ente el ác.40 moles Volumen ---- DISOLVENTE + 36. el primero de los cuales es siempre la determinación del peso molecular del soluto. ya sea cantidad de disolución. se le añadiría m ás agua destilada hasta enrasar el m atraz aforado.d = 1000 . podem os calcular el volum en del m ism o que se necesita: . después tom aríam os un m atraz aforado de 100 m L en el cual se añadiría agua destilada hasta su m itad. que puede ser cualquiera. c. se agitaría y. citando el material de laboratorio que usaría. Determine la molaridad de la disolución concentrada. a.84 cm 3 hemos de tomar del H 2 SO 4 comercial del 96% Para preparar esta disolución se m iden los 38. que es: m = v. V = 38.04 moles 36.84 m L del ácido concentrado en una probeta . RESOLUCIÓN Para determinar esas expresiones de la concentración hemos de realizar varios cálculos previos. tenemos que tomar una cantidad de partida.Se determ ina prim ero la m asa del reactivo com ercial teniendo en cuenta que tiene un 96% de riqueza: y. b. determinamos la masa de la disolución partiendo de la densidad de la misma (1. Escriba como procedería en la preparación de la disolución diluida.2 + 32 . 20 =22. podemos calcular ya la molalidad de esa disolución: MOLARIDAD: M = o bien: = 18.14 g/ml). pues su disolución en agua suele desprender m ucho calor. Estos datos los colocamos en la tabla. pues las pipetas de uso com ún no tienen tanta precisión) y se trasvasan.233 moles Volumen ---- + 91. Sulfúrico y sabemos que en 1 L había 1803.0% es soluto y así: g soluto = 114 .22.2 g de agua.2/98 = 18. que es: m = v. hemos de tomar un volumen de la primera disolución en la cual haya 22.40 MOLAR B) En este caso.52 de 66 .: Tam bién podría sustituirse la pipeta por una probeta .14 = 114 g De esta cantidad sabemos que el 20. a un m atraz aforado de 100 m l en el que se habrán puesto previam ente unos 50 ó 60 m L de agua destilada. Debe dejarse resbalar el ácido por las paredes del m atraz. 0.1803. expresándolos también en moles: Soluto ácido sulfúrico: n = 1803. se tom arían los 12. Por tanto. aunque en esta caso vamos a partir de la cantidad que hay que preparar: 100 mL SOLUTO DISOLVENTE Masa 22..8 g de agua.2 ml DISOLUCIÓN = 114 g 100 ml A partir de él. por lo que la cantidad restante será disolvente agua: 1840 . que hemos de preparar los realizamos de la misma forma que para la primera.40 = = = MOLAR 18. aunque no lo necesitemos en la mayor parte de las ocasiones.8/18 = 2.04 moles de agua finalmente.2 = 39. pero esta es m enos precisa. por lo que la cantidad restante será disolvente agua: 114 . ya que solamente se le añade agua. En este caso se necesitaría un em budo cónico para trasvasar el ácido al m atraz aforado Pera de absorción: Pipeta graduada: PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL Matraz aforado: Probeta: Em budo cónico: LAS DISOLUCIONES . la pera de absorción es necesaria ya que el ácido nítrico del 98% es m uy corrosivo y no debe aspirarse chupando directam ente con la pipeta desde la botella. determinamos la masa de la disolución partiendo de la densidad de la misma (1.67 moles 91.40 moles de ácido sulfúrico Disolvente agua: n = 36.8 g de soluto ác.8 = 91. siendo una reacción ciertam ente violenta. la cantidad del soluto ácido sulfúrico que hemos de tomar de esta primera disolución es la misma que habrá en los 100 ml que tenemos que preparar de la disolución final.64 mL se necesitan Para preparar esta disolución.2 g: V = B) = 0.8 g soluto ác.01264 L . Los cálculos para esta segunda disolución. Sulfúrico. Y una vez completada la tabla.d = 100 .7 m l. que coincidirá numéricamente con su masa dado que la densidad del agua es 1 g/ml. V = 12. Se utilizaría una pipeta de 10 m l graduada y un m atraz aforado de 100 m l. A continuación se agita para hom ogeneizar la disolución y cuando se haya enfriado se le añade m ás agua destilada hasta enrasar el m atraz.Sulfúrico. 1. provista de una pera de absorción (deberían tom arse 12.2 g = 5.8 g = 0. determinamos el volumen de disolvente.64 m l del reactivo com ercial m ediante una pipeta graduada de 20 m L. Detalle como llevaría a cabo el apartado b) y el material a emplear necesario para dicho fin. aunque no lo necesitem os en la mayor parte de las ocasiones. Y una vez com pletada la tabla.18 = 1180 g de disolución De esta cantidad sabem os que el 36. soluto o incluso disolvente.18 g/m l).5 = 11.64 moles de H Cl y con estos datos. podem os calcular ya cualquier expresión de la concentración de la m ism a form a que en el ejem plo anterior.75520 Kg = 41.80/36. tenem os que tom ar una cantidad de partida. 0. se calcula la m asa del disolvente. hem os de tom ar la cantidad de la disolución concentrada en la cual haya 2 m oles de soluto.20 m l 1 litro = 1000 m l A partir de él. que la expresam os en gram os. densidad 1. Kilogram os y m oles (en este caso al dividir los gram os entre 18.41 molal FRACCIÓN M OLAR: X = . expresándolo tam bién en m oles: n = 424. Calcule: a) La molaridad.18 g/cm 3 . ya sea cantidad de disolución. que es el peso m olecular del agua) 1180 .En una botella de ácido clorhídrico concentrado figuran los siguientes datos: 36% en masa de HCl.d = 1000 . En este caso vam os a tom ar com o referencia 1 litro de disolución. dato que colocarem os en la tabla en la correspondiente casilla SOLUTO DISOLVENTE Masa 424.B-29 .80 g soluto H Cl dato éste que colocam os en la tabla. .80 = 755. determ inam os la m asa de la disolución partiendo de la densidad de la m ism a (1.96 moles de agua finalm ente. que puede ser cualquiera.5 Para com pletar la tabla.172 L de la disolución concentrada necesitamos coger PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES .5 = 36. L = 0. determ inam os el volum en de disolvente.20 g = 1180 g 755.80 g = 11. que coincidirá num éricam ente con su m asa dado que la densidad del agua es 1 g/m l. en este caso: HCl => 1 + 35.53 de 66 . b) El volumen de este ácido concentrado que se necesita para preparar un litro de disolución 2 M . la cantidad de la m ism a que hem os de coger será: .36 = 424. X = 0.64 MOLAR = 15.64 Molar. M OLARIDAD: M = = m olalidad: m = 11.64 m oles Volum en ---- + DISOLUCIÓN 755. que es: m = v. molalidad y la fracción molar del ácido.20 g = 0.217 B) Si hem os de preparar 1 litro de una disolución 2 Molar.424.00% es soluto y así: g soluto = 1180 . por lo que teniendo en cuenta que la Molaridad de la disolución concentrada es 11. 1. el prim ero de los cuales es siem pre la determ inación del peso m olecular del soluto. RESOLUCIÓN Hem os de realizar varios cálculos previos. enrasando a continuación con m ás agua destilada Se utilizaría una probeta graduada y un m atraz aforado de 1000 m l: Probeta: Matraz aforado: PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES . a un m atraz aforado de 1000 m l.54 de 66 . agitando para hom ogeneizar la disolución.B) Para preparar esta disolución. añadiéndole unos 100 ó 150 m l de agua destilada. se tom arían los 172 ml del reactivo com ercial m ediante una probeta ( al ser una cantidad relativam ente grande se usaría una probeta y no una pipeta) graduada y se trasvasan. g disolvente = 82.30 ml de una disolución 0. 10 .1.55 de 66 . que será la sum a de las cantidades de este producto que se añaden con cada una de las partes que se m ezclan. por lo que: Cantidad total de soluto: 0. Suponiendo que el volumen final de disolución es de 78 ml y que la densidad de la disolución final es igual a 1. la Molaridad de la disolución será: b) Para calcular la m olalidad.3 .10 Cantidad A: Cantidad B: 1.500 g/m l C. b) La molalidad de la misma. 10 .008 = 74.13 . por lo que partiendo de la expresión de la m olalidad.Grupo C .55 .3 moles.Se mezclan las siguientes cantidades de hidróxido de calcio en un m atraz: 0.30 g de disolvente.13 = 2.0 m l de volum en. tenem os en cuenta que hay 79. 10 . hem os de calcular la cantidad de soluto partiendo de la expresión que nos da el valor de la m olaridad: Cantidad D: Se trata tam bién de una disolución cuya concentración viene expresada en g/l. 82. El peso m olecular del Ca(OH) 2 es : 40. 50 ml de una disolución que contiene 0.50 M y d = 1.080 l. tenem os que: C-02 (*) - Se dispone de tres disoluciones de hidróxido de bario de las siguientes características: A: 1.60 M y d = 1.10 .011 M en esta sustancia.200 g/ml.024 g + 2.115 g + 0.87 .30g de disolvente a) Teniendo en cuenta que el volum en de la disolución es 78. PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES . y.2.55. la cantidad de disolvente será: g disolución = g soluto + g disolvente .26 g = 2.053 g / ml. RESOLUCIÓN Para calcular la concentración de la disolución final hemos de calcular la cantidad total de soluto (Hidróxido de calcio: Ca(OH) 2 que existe en ella. 1. 10 .4 + 0. Calcule: a) La molaridad de la disolución resultante.100 g/m l B: 2.55 .435 g + 0.115 gram os Cantidad C: Al tratarse de una disolución.83 g de soluto.0305 = 0.83 = 79. teniendo en cuenta su densidad.3 + 1.61 moles de este compuesto en 1 litro de disolución.83 g O bien : 5.00 + 2.3 m oles = 0. la m asa será: pero teniendo en cuenta que en esa cantidad hay 2.16.3 + 3. 28% en peso y d = 1.08 + 2.MEZCLAS DE DISOLUCIONES C-01 (*) .83 + g disolvente .038 moles La disolución final tiene un volum en de 80 m l = 0.435 g. g SOLUTO = 120.25 + 33.50 Molar y d=1.83 165. 100 ml de C añadiéndole después agua hasta completar 500 ml.00 .60 Molar y d=1.00% de la m asa de la disolución (120.g SOLUTO = 225.17 g de disolvente DISOLUCIÓN B: 150 m l de disolución 2.200 g/m l Masa(g) SOLUTO DISOLVENTE DISOLUCIÓN 33.60 = 86.64.4 120.00 .34.00 g Volum en (m l) La m asa de disolución se determ ina con la densidad: 100 m l La cantidad de soluto.00 .68 gramos de soluto Volum en de disolución = 200 + 150 + 100 + agua = 500 ml de disolución PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES .34 + 2.40 g de disolvente Y estas tres cantidades son las que constituyen la disolución final: g SOLUTO = 54.100 g/m l Masa(g) SOLUTO DISOLVENTE DISOLUCIÓN 54.25 = 160.25 160. se calcula partiendo de la expresión de la Molaridad: y la cantidad de disolvente será la diferencia entre la cantidad de disolución y la de soluto g DISOLVENTE = g DISOLUCIÓN .54.16.33.00 = 171.500 g/m l Masa(g) SOLUTO DISOLVENTE DISOLUCIÓN 64.6 86.Se toman 200 ml de A. Sabiendo que la disolución resultante tiene una densidad de 1.75 225. que se tom an con cada una de las tres disoluciones para determ inar la cantidad total del m ism o en la disolución final: DISOLUCIÓN A: 200 m l de disolución 1.00 g) es de soluto: y la cantidad de disolvente será la diferencia entre la cantidad de disolución y la de soluto g DISOLVENTE = g DISOLUCIÓN .00 + 2. RESOLUCIÓN: Vam os a calcular las cantidades de soluto: Ba(OH) 2 . 150 ml de B.56 de 66 .83 = 165.00 g Volum en (m l) La m asa de disolución se determ ina con la densidad: 200 m l La cantidad de soluto.00% en peso y d=1. Calcule la Molaridad y % en peso de la disolución resultante.1.83 + 64.60 = 152. cuyo peso m olecular es: 137. se calcula partiendo de la expresión de la Molaridad: y la cantidad de disolvente será la diferencia entre la cantidad de disolución y la de soluto g DISOLVENTE = g DISOLUCIÓN .75 g de disolvente DISOLUCIÓN C: 100 m l de disolución 28.00 g Volum en (m l) La m asa de disolución se determ ina con la densidad: 150 m l La cantidad de soluto.17 220.g SOLUTO = 220.215 g/ml. se calcula sabiendo que el 28. 3 g/m L).y de 30% de riqueza.La m asa de disolución se determ ina con la densidad: Por lo que la cantidad de disolvente será la diferencia entre la cantidad de disolución y la de soluto g DISOLVENTE = g DISOLUCIÓN . disolvente y disolución serán la sum a de las m asas de las dos disoluciones m ezcladas.2 g/ml.82 g de disolvente Masa(g) SOLUTO DISOLVENTE DISOLUCIÓN 152.82 607.0 . pero no así el volum en.3g/m L DATOS: esos atómicos: H = 1. al m ezclarlas. m = 1500 g 1500 600 g SOLUTO = 1000 = 900 g DISOLUCIÓN B) 0. N = 14. partiendo de los datos que nos ofrecen: densidad y riqueza: DISOLUCIÓN A) 1 litro del 60% de riqueza ydensidad 1.2 g/m l: SOLUTO Masa (g) 252 + Volum en(m L) ---- DISOLVENTE 588 DISOLUCIÓN = 588 .7 L de ácido nítrico de densidad 1. obtenem os otra en la cual las m asas de soluto. disolvente y disolución en las dos disolciones que m ezclam os:.7 litros del 30% de riqueza ydensidad 1. de m anera que nos quedará: SOLUTO Masa (g) 900 + 252 = 1152 g Volum en(m L) PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL DISOLVENTE 600 + 588 = 1188 g 1188 m L DISOLUCIÓN 1500 + 840 = 2340 g 1800 m L LAS DISOLUCIONES .152.5 g Volum en (m l) 500 m l Con estos datos.5 . pero para calcular éste nos dan la densidad de la disolución resultante ( d = 1.5 g/mL y riqueza del 60% con 0.g SOLUTO = 562.0 RESOLUCIÓN Vam os a calcular las cantidades de soluto. O = 16.0 .68 454. podem os calcular ya la Molaridad y % en peso: C-03 (*) .Se mezclan 1L de ácido nítrico de densidad 1. m = 840 g 840 700 g SOLUTO = = 252 g Y estas dos disoluciones. Dato: Densidad del ácido resultante 1.57 de 66 .5 g/m l: SOLUTO Masa (g) 900 + Volum en(m L) ---- DISOLVENTE 600 DISOLUCIÓN = . Calcular: a) La riqueza del ácido resultante y b) Su concentración m olar.68 = 409. 1 + 1.38 g/m l: SOLUTO Masa (g) 865. Datos: Masas atómicas: N=14. H=1.26 g DISOLUCIÓN B) 1 litro del 22.1 mL Y con estos datos y el Pm del HNO 3 = 1. V FINAL = 1967.89 g Y estas dos disoluciones.74 1000 g SOLUTO = = 865.26 + Volum en(m L) ---- DISOLVENTE 514.14 + 3.Y el volum en de la disolución resultante lo calculam os por m edio de la densidad: .15 g Volum en(m L) DISOLVENTE 514. V FINAL = 1800 m L Y con estos datos y el Pm del HNO 3 = 1. m = 1130 g 1130 1000 g SOLUTO = = 252. La densidad de la disolución de ácido nítrico resultante es de 1.11 = 1391.11 . pero para calcular éste nos dan la densidad de la disolución resultante (d = 1. disolvente y disolución serán la sum a de las m asas de las dos disoluciones m ezcladas.16 = 63.11 DISOLUCIÓN = 877.85 m L 1800 m L Y el volum en de la disolución resultante lo calculam os por m edio de la densidad: .58 de 66 .74 + 877.55% PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES . podem os calcular ya la riqueza (% ) y la concentración de esta disolución resultante: RIQUEZA: % = 49. de m anera que nos quedará: SOLUTO Masa (g) 865. pòdem os calcular ya la riqueza (% ) y la concentración de esta disolución resultante: RIQUEZA: % = 44.7% de riqueza con un litro de otro ácido nítrico de densidad 1. disolvente y disolución en las dos disolciones que m ezclam os:.16 = 63. Hallar: a) La concentración en tanto por ciento de esa disolución final. O=16.7% de riqueza ydensidad 1.276 g/m L). M = 10. m = 1380 g 1380 514.85 g DISOLUCIÓN 1380 + 1130 = 2510 g 1391.13 g/mL y 22.14 + 3.16 Molar C-04 (*) . RESOLUCIÓN Vam os a calcular las cantidades de soluto.13 g/m l: SOLUTO Masa (g) 252.74 DISOLUCIÓN = . pero no así el volum en.38% de riqueza y densidad 1.23% MOLARIDAD: .1 + 1.89 + Volum en(m L) ---- DISOLVENTE 877.38 g/mL y 62. b) El volumen de la disolución final.38% de riqueza. obtenem os otra en la cual las m asas de soluto.89 = 1118.Se mezcla un litro de ácido nítrico de densidad 1.276 g/mL. al m ezclarlas. e) Su molaridad.26 + 252. partiendo de los datos que nos ofrecen: densidad y riqueza: DISOLUCIÓN A) 1 litro del 62. 02 Molar LAS DISOLUCIONES . M = 9.MOLARIDAD: PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL .59 de 66 . aplicando esta PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES .4 g de H g de O que hay en la m uestra inicial = 24. ¿Cual será su concentración en gramos/litro? RESOLUCIÓN La m asa m olecular de la urea es: Pm (CO(NH 2 ) 2 ) = 12+16+14. la fórm ula m olecular es: (CH 3 O) n = (CH 3 O) 2 ==> C2H6O2 D-02 . Determine las fórmulas empírica y molecular de dicho compuesto. que se obtienen al quem ar dicho com puesto. y es: /\ T = k.16) = 62. 31.m .6 g de C g de H que hay en los 21. para lo cual debem os dividir las tres cantidades obtenidas por la m ás pequeña de ellas: (CH 3 O) n Para determ inar la fórm ula m olecular.12 + 3. H y O.60 de 66 .8 g de O Calculam os ahora cuantos átom os-gram o de cada uno de estos tres elem entos hay en esas cantidades. tiene a 0ºC una presión osmótica de 0.8 g de un compuesto orgánico formado por C.2 g de CO 2 = = 9. Esta cantidad de oxígeno no podem os calcularla de la m ism a form a que el C y el H ya que en la com bustión interviene adem ás alguna cantidad del oxígeno del aire.PROPIEDADES COLIGATIVAS D-01 (*) .16ºC. para que nos aparezcan los subíndices com o núm eros enteros debem os suponer que hay un átom o del elem ento que m enos tenga.Grupo D . Si se sabe.4 = 12. pues la reacción de com bustión es: C a H b O c + O 2 — > CO 2 + H 2 O g de C que hay en los 35.6 .8 g de la m uestra será la diferencia entre esos 24. ==> = 62 y este peso m olecular debe ser tam bién el m ism o que se calcula a partir de la fórm ula empírica: n.Se queman 24.n = 62 de donde n = 2 y así.16 atm.2 g de dióxido de carbono y 21.(1.2+1.4 = 60 Le aplicam os la fórm ula que nos da la presión osm ótica de una disolución. Las cantidades de C y de H que hay en la m uestra inicial son las m ism as que hay en el CO 2 y en el H 2 O. además. que al disolver 93 g de dicho compuesto en 250 ml de agua el punto de congelación de ésta desciende hasta los -11. respectivam ente.8 . m ientras que la cantidad de oxígeno que form aba parte de los 24. con lo que ya tendrem os la fórm ula em pírica. en la cual. que es: y así.6 g de H 2 O = = 2.Una disolución de urea: CO(NH 2 ) 2 .6 g de agua.1 + 1.9.2. obteniéndose 35. calculam os el peso m olecular a partir de los datos sobre el descenso del punto de congelación de esa disolución.8 g y la cantidad total de C e H. RESOLUCIÓN. 0 . Presión de vapor del benceno a 30ºC = 121.0 .31 y acabamos de calcularlo.29ºC?. n = 4. este PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES . con lo cual se obtiene una disolución que a 30ºC tiene una presión de vapor de 120. que será: . que cada molécula de fósforo contiene 4 átomos de dicho elemento. Calcular la m asa m olecular aproximada del soluto RESOLUCIÓN: La disolución de un soluto no volátil en un disolvente hace que el punto de congelación de éste descienda.50 g de una sustancia “no electrolito” disuelta en 125 g de agua congela a -0. y al sustituir: y de aquí despejam os el Pso m olecular del soluto.61 de 66 . de manera que la fórmula de la molécula de fósforo será: P 4 D-05 - Una disolución que contiene 4.últim a: de donde: D-03 .06 g/mol La fórmula de la molécula de fósforo es: P n . H = 1. de sulfuro de carbono producen una elevación del punto de ebullición de 0. fórmula que aplicada a los datos que conocemos. es decir. por lo que su peso molecular será: Pm = n.4 g. Pm SOLUTO = 124.2 m m de Hg. de fósforo disueltos en 100 g. Datos: Pesos atómicos: C = 12. RESOLUCIÓN Partiendo del dato que nos ofrece el enunciado sobre la elevación del la temperatura de ebullición del sulfuro de carbono podemos determinar el peso molecular de la molécula de fósforo.8 mm de Hg RESOLUCIÓN La expresión de la Ley de Raoult que nos da el descenso de la presión de vapor de un disolvente al disolver en él un soluto no volátil es: . 31 = 124 . que es: de donde ==> ==> m olecular del soluto es: ==> De donde: por lo que la m asa Pm = 352. nos da: . Determinar por este procedimiento la masa molecular aproximada del soluto.Disolvemos 15.443 ºC sabiendo que la elevación molar del punto de ebullición para el sulfuro de carbono es de 2. por lo que tendremos: n .0 g de un soluto no volátil en 250 g de benceno puro (C 6 H 6 ).372ºC.91 D-04 - ¿Cuantos átomos contiene la molécula de fósforo si 2. RESOLUCIÓN Si tenem os m asas iguales de am bos (m gram os de cada uno). Pesos atómicos del H. siendo )T la variación del punto de congelación del disolvente .0 g/mol. Aplicando directam ente la fórm ula en la cual desarrollam os la expresión que nos da la m olalidad: D-06 . DATOS: Constantes crioscópica y ebulloscópica del agua:1.11 molal D-08 - El sistema de refrigeración de un automóvil se llena con una disolución acuosa de etilenglicol (C 2 H 6 O 2 ) al 20% en peso.0. y la fórm ula que lo regula es: )T = k c . por lo que no podríam os aplicarle la expresión de Van’t Hoff de la presión osm ótica. Es característico de cada disolvente.86 ºC/(mol/kg) y 0. m = 4. 12. = 16. Se pide la temperatura mínima a la cual puede estar expuesto el automóvil sin que se congele la disolución refrigerante. nos indica el valor del descenso del punto de congelación cuando se tiene una disolución 1 m olal. 18 y 62.fenóm eno recibe el nom bre de crioscopía.86ºC m es la m olalidad de la disolución. vam os a considerarlo una sustancia “no electrolito”.07 g/mol respectivamente.52 ºC/(m ol/kg) respectivamente. pero dado que no se nos dan datos sobre esta disolución. la m olalidad de esta disolución es: .62 de 66 . y para el caso del agua vale 1. C y O: 1. RESOLUCIÓN La molalidad ( nº de m oles de soluto por kg de agua) de la solución refrigerante será: donde Pm SOLUTO = 62 g/m ol Pm SOLUTO = Peso m olecular del soluto (C 2H 6O 2) . la cual. RESOLUCIÓN El ácido fórm ico es una sustancia que en disolución se disocia en parte (es un electrolito débil. aplicarle esa expresión de Van’t Hoff para el cálculo de la presión osm ótica.Calcular la presión osmótica de una disolución de ácido fórmico (HCOOH) que contiene 1 g/1 de ácido y está a 20ºC. así cómo la temperatura máxima de funcionamiento sin que dicha disolución comience a hervir. teniendo en cuenta que la m asa m olecular del ácido fórm ico es: HCOOH: 1+12+16+16+1 = 46 D-07 - Se prepara una m ezcla con la misma cantidad en m asa de agua y etilenglicol ¿Cuál es la molalidad del etilenglicol? Masa molar del agua y etilenglicol.m .03 m olal PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES . k c es la constante crioscópica m olal del disolvente.0 y 16. y por tanto. 09 = 102.86 A 4.63 de 66 .52 A 4.7.49 ºC Punto de congelación = 0 – 7.03 = -7.09ºC Punto de ebullición = 100 + 2.m será: /\ T = .49ºC El ascenso ebulloscópico será: /\ T = 0.9ºC PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES .49 = .03 = 2.1.Por lo tanto el descenso crioscópico de la disolución. que viene dado por la fórm ula : /\ T= K. i = Pº v -i . com o es el caso que nos ocupa. es de 387 mm de mercurio. que la presión parcial del componente A es 1. le será aplicable la Ley de Dalton de las Presiones parciales: P TOTAL = P A + P B siendo P TOTAL la presión total de la mezcla gaseosa m ientras que P A + P B son las presiones parciales de los com ponentes “A” y “B” en esa fase de vapor. de donde 193. a una cierta temperatura.5 = 1. La presión de vapor del líquido A puro. las presiones parciales de am bos vapores serán las que tenían en el prim er recipiente:P v .4. Se sabe que el vapor en equilibrio con la disolución es tal.B = Pºv -B . dado que en la fase de vapor existen varios componentes gaseosos. por lo que am bas fracciones m olares serán idénticas X A = X B = 0.5 = 193. se la introduce en un recipiente cerrado.6 y X B = 0.5 mm Hg Para determ inar la presión de vapor del com ponente B tenem os en cuenta que se nos indica que “Se sabe que el vapor en equilibrio con la disolución es tal. y la disolución se com porta com o ideal.5 + 129 = 322.Grupo E . Por tanto. Esta ley de las presiones parciales puede expresarse tam bién en función de las fracciones m olares (X A y X B respectivam ente de am bos com ponentes en la fase de vapor. de la form a P i = P TOTAL . por aplicación de la ley de Raoult para el com ponente A podrem os conocer su presión de vapor. por tanto: : P TOTAL = 193. obteniendo una fase líquida cuya com posición es X A = 0.5 + 129 = 322. P v -B => P v -B = 129 mm Hg valor éste a partir del cual determ inam os la presión de vapor del com ponente B puro por aplicación de la Ley de Raoult: P v .5 mm Hg c) Cuando pasam os ese vapor a otro recipiente. Dicho vapor se lleva a un nuevo recipiente cerrado donde una vez licuado está en equilibrio con un segundo vapor. De esta m anera tendrem os para este caso: Se nos indica que la disolución es equim olecular.5 . P v -B.5 veces mayor que la del componente B” por lo que P v . Pº v .A = 1. expresada com o fracciones m olares será: Para hacer el m ism o desarrollo del problem a que hem os hecho en el apartado anterior. b) La presión total del primer vapor producido. Asim ism o.5. que la presión parcial del componente A es 1.5 mm Hg por lo que su com posición. X i . y dado que son dos PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES . 5 veces mayor que la del componente B.Un determinado volum en de una disolución equimolecular de dos líquidos A y B que se com porta como ideal.0.A = Pº v -A .5 mm Hg y Pº v -B = 129 mm Hg y la presión total será.X A = 387.5 ==> Pºv -B = 258 m m Hg b) Para calcular la presión total del vapor producido .0.X B ==> 129 = Pºv -B . se pide: a) La presión de vapor del líquido puro B. le es aplicable la ley de Raoult sobre variación de la Presión de vapor: P v .A = 193. Sabiendo que la temperatura no varia lo largo del proceso. suponem os que ese vapor se condensa todo. c) Las fracciones molares del segundo vapor. será: P TOTAL = P A + P B = 193.5 .DISOLUCIONES LÍQUIDO-LÍQUIDO E-01(**) . por aplicación de la Ley de Dalton de las Presiones parciales.i es la presión de vapor de ese com ponente puro y X i es la fracción m olar de ese com ponente en la fase líquida.X i donde Pv i es la presión de vapor de ese com ponente en la fase de vapor. en las condiciones del problema. la cual será: P v .64 de 66 . RESOLUCIÓN Si se m ezclan dos líquidos m iscibles. cum pliéndose igualm ente las leyes de Raoult en la disolución y de Dalton en la fase gaseosa.X i donde P i es la presión de vapor de ese com ponente en la fase de vapor. pasarán en parte a la fase de vapor.2 + 103.2 = 335.0. le será aplicable la Ley de Dalton de las Presiones parciales: P TOTAL = P A + P B siendo P TOTAL la presión total de la mezcla gaseosa m ientras que P A + P B son las presiones parciales de los com ponentes “A” y “B” en esa fase de vapor. Por tanto en la disolución podem os aplicarle la ley de Raoult: P A = Pº A. La presión de vapor del metanol y propanol puro a 40 /C.2 mm Hg.com ponentes volátiles. conocemos tanto la presión total de la mezcla como las presiones de vapor de ambos componentes. el vapor es m ás rico en el com ponente A (ha aum entado su fracción m olar con respecto al vapor del prim er recipiente) ya que este com ponente es m ás volátil (su presión de vapor es m ayor). com o podem os observar.0. Para este caso. dado que en la fase de vapor existen varios componentes gaseosos.2 mm Hg. E-02 .X B ==> P B = 258. es 303 y 44.6 mm Hg respectivamente.65 de 66 .6 = 232.(**) - Determinar la composición de una solución supuestamente ideal de metanol-propanol que tiene una presión de vapor de 174 mm Hg. Asim ism o. que será la presión de vapor del com ponente B en este segundo recipiente La presión total en este segundo recipiente será la suma de am bas: P TOTAL = P A + P B = 232. Pm = 60) : Nº de moles => Y el número total de moles es: Y con estos datos podemos determinar ya las fracciones molares y las presiones de vapor de ambos componentes: PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES . Pm = 32) : Nº de moles => Propanol: (CH 3 -CH 2 -CH 2 OH. Pº i es la presión de vapor de ese com ponente puro y X i es la fracción m olar de ese com ponente en la fase líquida. RESOLUCIÓN Cuando se m ezclan dos líquidos m iscibles y la disolución se com porta com o ideal. le es aplicable la ley de Raoult sobre variación de la Presión de vapor: P i = Pº i . la vamos a expresar en %.4 = 103. Dado que nos piden la composición en la fase líquida. Con estas cantidades podemos calcular ya sus fracciones molares para aplicar después. que será la presión de vapor del com ponente A en este segundo recipiente P B = Pº B. en los cuales existirán: “x” gramos de Metanol y “(100-x)” gramos de propanol.4 mm Hg y por tanto las correspondientes fracciones m olares de ambos vapores en este segundo recipiente son: donde.X A ==> P A = 387. para lo cual hemos de suponer que tenemos 100 g de disolución. la Ley de Raoult: Metanol: (CH 3 OH. 15 PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL g de propanol ==> 65.x = 100 . Presión parcial: y de acuerdo con la Ley de Dalton. la suma de estas dos presiones parciales es igual a la presión total: De donde deducimos que: 18180x + 142720 .34.1427.66 de 66 .Metanol : .15% LAS DISOLUCIONES . Presión parcial: Propanol : .85 g de metanol ==> 34.2x = 174(3200 + 28x)===> x = 34.85% 100 .85 = 65.